스핀큐 양자컴퓨터 판매문의 덕유항공
양자 컴퓨터는 제어된 환경과 매우 까다로운 조건에서 작동할 수 있어야 하므로 집에 보관하도록 고안되지 않았습니다 . 즉, 최적의 기능을 발휘하려면 지나치게 낮은 온도 뿐만 아니라 능력을 개발할 수 있는 넓은 공간이 필요합니다 .
이러한 모든 이유로 IBM, Intel, Google, Honeywell 또는 IonQ와 같은 이러한 모델을 홍보하는 회사는 대규모 장치를 만드는 데 노력을 기울입니다. 양자 컴퓨팅을 구성하는 초전도 큐비트와 포획된 이온에는 20밀리켈빈 또는 섭씨 -273도의 온도를 유지하는 냉각 시스템 이 필요 합니다 . 그래야만 양자 결맞음 과정을 지연시킬 수 있습니다 (이는 중첩의 원리인 양자 간섭이 사라지는 것으로 구성됨). 이를 위해 신속하고 강력하게 작동해야 합니다. 그렇지 않으면 양자 효과가 사라지기 때문입니다.컴퓨터는 기존 컴퓨터처럼 작동합니다.
이 설명으로 우리가 양자 컴퓨터로 이해하는 데스크톱 컴퓨터처럼 보이는 것과 비교하여 중국 회사인 SpinQ가 어떻게 작은 양자 컴퓨터인 Triangulum 을 출시했는지 궁금합니다 . 3개의 NMR (Nuclear Magnetic Resonance) 유형 큐비트가 있으며 크기는 610x330x560mm이고 무게는 약 44kg입니다. 이것은 아무 문제 없이 책상 위에 놓을 수 있다는 것을 의미합니다.
스핀큐 양자컴퓨터 특징
Triangulum은 다른 경쟁 회사의 양자 컴퓨터에서 사용하는 것과 매우 다른 NMR 큐비트를 사용합니다. 초전도체는 아니지만 핵자기 공명(NMR) 기술을 사용하여 분자 내 특정 원자의 스핀 상태를 측정할 수 있는 가능성을 이용합니다. 따라서 회사는 까다로운 환경 조건에서 작동할 수 있는 일련의 간단한 큐비트를 개발하는 데 성공했습니다 .
2001년에 처음으로 Shor 수 분해 알고리즘을 실행한 양자 컴퓨터가 이 방법론을 사용했기 때문에 이러한 의미에서 선례가 있습니다. 그러나 이러한 유형의 큐비트를 사용하는 경우 과도한 노이즈가 발생하고 모든 운용성이 손실되기 때문에 그 수가 제한됩니다 .
NMR 큐비트는 초전도 또는 갇힌 이온 큐비트보다 활성화하기가 더 간단하고 저렴합니다. Gemini Gemini-Mini 및 Triangulum 양자 컴퓨터를 통해 SpinQ는 2개 또는 3개의 큐비트로 효율적이고 실용적이며 경제적인 컴퓨터를 가질 수 있음을 보여주려고 합니다. 다른 양자 컴퓨터보다 저렴하지만 Triangulum은 가격이 56,000유로에 가깝기 때문에 기존 컴퓨터보다 비쌉니다 .
과학자들은 양자 컴퓨터가 기존의 슈퍼 컴퓨터처럼 복잡한 문제를 해결할 수 없기 때문에 매우 구체적인 문제만 처리할 수 있을 것이라고 말합니다 . 예를 들어 양자 시스템 (소분자, 거대분자 또는 물질), 적은 비용으로 해결하고자 하는 최적화 문제 , 확률적 물리학과 관련된 문제 (무작위 특성을 활용하는 것) 의 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 이러한 임의 프로세스를 시뮬레이션하는 양자 하드웨어).
전문가에 따르면 양자 컴퓨터의 핸디캡 은 사무 자동화 또는 콘텐츠 생성 작업을 수행하는 데 어려움이 있을 뿐만 아니라 대규모 데이터베이스로 작업하거나 복잡한 정보 매듭을 처리하는 데 어려움을 겪을 것이라고 합니다.
이러한 의미에서 SpinQ는 새로운 소형 삼각형 양자 컴퓨터를 사용하여 주제에 관심이 있는 학생들을 교육 하고 단순한 과학적 문제를 해결하기를 원합니다. 2개 또는 3개의 큐비트가 복잡한 작업을 수행하는 데 쓸모가 없고 이 양자 하드웨어 모델이 많은 제한된 작업을 수행하는 것은 사실이지만 정확히는 차별화된 터치로 시장에서 혁신적인 요소가 되고자 합니다. 모두가 도달할 수 있는 양자 기술 .
기술과 연구의 관점에서 분석하면 IBM, Intel 또는 Google 모델은 수십 큐비트가 있을 때 생산성이 더 높지만 교육에 적용하는 경우에는 SpinQ 팀이 가장 좋습니다 . 시스템 . 그러나 회사는 이제 Triangulum의 시장 적응이 어떻게 발전할지 , 해당 분야에서 상업적으로 성공할지, 사용자 기대치를 충족하는지 기대하고 있습니다.
SpinQ, 휴대용 양자 컴퓨터 트리오 출시
Gemini Mini는 자체 디스플레이가 있는 독립형 양자 컴퓨터입니다. (이미지 제공: SpinQ)
Switch-Science 는 회사가 세계 최초의 휴대용 양자 컴퓨터라고 주장하는 양자 컴퓨팅 제품 트리오를 방금 발표했습니다 . Shenzen에 본사를 둔 중국 양자 컴퓨팅 회사인 SpinQ Technology에서 제공하는 새로운 양자 컴퓨팅 제품은 교육 목적으로 설계되었습니다. 목표는 마음대로 배포(및 재배포)할 수 있는 물리적 양자 컴퓨팅 솔루션에 대한 액세스를 민주화하는 것입니다. 그러나 제공되는 실제 양자 기계를 고려할 때 이들(내부적으로 “quantops”라고 함) 중 어느 것도 양자 미래 의 일부가 될 가능성이 없습니다 .
교육을 염두에 두고 개발 중인 신제품은 큐비트 수에 표시되며, 최대 3개입니다(둘 다 초전도 큐비트를 기반으로 하는 Google의 Sycamore 또는 IBM의 433큐비트 Osprey 양자 처리 장치[QPU]와 비교). 이는 이러한 기계 내에서 실행 가능한 문제 해결 양자 컴퓨팅이 발생하기에는 충분하지 않지만 사용자가 통합된 교육용 양자 회로 또는 단일 사용자 지정 알고리즘 양자 회로를 프로그래밍하고 실행할 수 있는 것으로 충분합니다.
새로운 “quantops”인 Gemini Mini, Gemini 및 Triangulum은 복잡성과 디자인이 다릅니다. 그러나 이들 모두는 실온에서 작동할 수 있는 완전히 통합된 양자 컴퓨팅 시스템을 갖추고 있습니다. 그 기능은 큐비트의 특성 자체에 달려 있습니다. SpinQ는 1997년에 처음 도입된 기술인 핵자기공명(NMR) 스핀 큐비트를 사용 합니다 .
Gemini Mini는 일관성 시간이 >20ms인 2큐비트 솔루션(따라서 이름)을 특징으로 하는 200 x 350 x 260mm, 14kg 시스템인 회사의 보급형 제품입니다. 회사에 따르면 제미니 미니는 1큐비트에서 30개 이상의 게이트 연산을 실행할 수 있으며, 2큐비트 회로를 사용할 때는 10개 이상을 실행할 수 있다. 통합 화면이 특징이며 문서 및 교육 자료가 포함된 18개의 데모 알고리즘을 지원합니다. Gemini는 ~1,118,000엔(~$8,104)에 구입할 수 있습니다. 소비 전력은 60W(통합 화면에 필요한 전력 포함)입니다.
Gemini는 “Mini”와 통합 화면을 없애지만 큐비트 수를 늘리지 않습니다. 대신, 시스템의 복잡성 증가로 인해 인용된 “>20ms” 일관성 시간을 유지하면서 최대 200개의 깊이 게이트와 2큐비트 작업에서 20개 이상의 게이트를 허용하는 1큐비트 작업을 통해 더 복잡한 게이트 작업을 수행할 수 있습니다. . 더 복잡한 제품이고 6개의 데모 알고리즘만 포함하는 SpinQ는 이 제품을 고급 양자 컴퓨팅 사용자를 대상으로 하는 것 같습니다. 가격도 더 “고급”입니다. 약 5배인 572만 엔(~$41,510)입니다. 600 x 280 x 530mm 크기의 Alienware와 같은 인클로저로 제공되며 전력 소비(통합 화면 없음)는 최대 100W이며 무게는 ~44kg입니다(휴대성은 상대적인 것 같습니다).
세 번째 제품인 Triangulum은 가장 진보된 제품입니다. 더 크고, 더 나쁘고, 훨씬 더 비쌉니다(~$57,400). 40Kg, 610 x 330 x 560mm 섀시 내에서 Triangulum은 일관성 시간 >40ms(Gemini 쌍의 기능을 두 배로 늘림)로 3개의 NMR 스핀 큐비트를 제공합니다. SpinQ는 더 높은 일관성 시간을 위해 삼각형을 설계한 것 같습니다. 즉, 스핀 큐비트의 상태가 디코히어링되고 모든 작업이 손실되기 전에 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 그러나 양자(특히 NMR 장치)에서 무언가를 제공해야 합니다. 양자 회로당 게이트 작업의 깊이는 Gemini에 비해 감소하여 단일 큐비트에서 40개의 게이트 깊이 작업만 제공하고 최대 8개의 게이트 깊이를 제공합니다. 2 또는 3큐비트 작업. 이것은 추가 큐비트와 증가된 일관성 시간으로 인해 발생하는 필요악처럼 보입니다. NMR과 함께’ 눈에 띄게 나쁜 스케일링 기능으로 추가된 노이즈를 보상해야 했습니다. 또한 Triangulum의 전력 소비 등급이 330W인 것은 시스템의 일관성에 도움이 되지 않을 가능성이 높습니다.
SpinQ의 컴퓨터는 양자의 미래가 아닙니다. 그들이 기반으로 하는 기술은 포스트-NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum) 양자 컴퓨팅의 문을 여는 “우승” 설계 중 하나가 될 가능성이 매우 낮습니다. 특히 여러 회사(예: IBM, Nvidia, AWS 및 SpinQ 자체)가 이미 클라우드 기반 양자 컴퓨터 시뮬레이터를 제공하고 있다는 점을 고려할 때 회사가 이러한 시스템을 개발, 제조 및 제공하기로 선택한 것은 흥미로운 일입니다. 이를 통해 사용자는 다양한 큐비트 유형 중에서 선택할 수 있으며 훨씬 향상된 양자 컴퓨팅 기능도 제공할 수 있습니다.