Sycamore
프로세서가 저온 항온기에 설치되다.（사진제공: 물리학자조징망）
영국“뉴 사이언스（New Scientist）” 웹사이트에 따르면 구글 연구진은 처음으로 양자 컴퓨터로 화학 반응을 모의실험하는데 성공했다. 이들은 간단한 반응임에도 불구하고 앞으로 양자 컴퓨터가 실용화되는 중요 한 단계라고 밝혔다. 미래에 과학자들은 아마도 양자 모의실험을 통해 새로운 화학 물질을 연구 개발하는것을 허가 받을수 있을 것이다. 관련 연구정보는 최근“사이언스”잡지에 발표되었다.
원자나 분자는 양자역학에 의해 제어되는 시스템이기 때문에 양자컴퓨터는 이들을 정밀 시뮬레이션하는데 최적의 도구가 될 수 있다고 연구진은 설명했다. 양자 컴퓨터는 양자 비트를 사용해 정보를 저장하고 계산을 수행하지만 큰 원자나 화학반응을 시뮬레이션하는데 필요한 정도까지는 도달하기 어려웠다.
구글팀은 최근 연구에서 이 회사의 Sycamore 프로세서를 사용해 질소원자 2개와 수소원자 2개로 구성된 디질소노이드 분자의 이성화 반응을 처음으로 시뮬레이션했다.이 양자 시뮬레이션은 연구자들이 기존 컴퓨터에서 진행한 시뮬레이션과 일치하여 그들의 연구를 증명했다.
논문 통신작가 라이언 바부시는 "이 같은 반응은 상대적으로 기초가 될 수 있고 양자컴퓨터를 이용한 시뮬레이션이 필요하지는 않지만 현재의 양자 모의실험은 실험 예측에 필요한 정도까지 정확할 수 있는 양자 계산의 큰 걸음으로 입증됐다" 고 말했다.
그는 이 모의실험을 확장하면 양자 비트(양자 비트)를 더 많이 만들고 약간 조정하면 된다는 좀 더 복잡한 반응을 시뮬레이션할 수 있다고 했다. 언젠가 우리는 양자 모 의실험을 통해 새로운 화학 물질을 연구 개발 할 수도 있다.
이것은 Sycamore 의 "쇼" 가 아니다. 2019년10월 연구팀은 “네이처” 잡지에 Sycamore는 현재 세계에서 가장 빠른 수퍼 컴퓨터가 1만 년 만에 완성하는 계산을 200초안에 달성해 양자 패권을 실현했다" 고 밝혔다.
（quantum supremacy）
'양자 패권'은 미국캘리포니아 공대 물리학자 “존 프 레 스 킬”이 발명한 명사로 서 이는 "저장통신 대역폭이 지수적으로 증가한후 전통적 수퍼컴퓨터가 갖지못한 능력을 갖게됐다"는 뜻으로 쓰인다. 예를들어 화학과 재료학에서 분자의 구조를 모의실험 하고 암호학, 기계 학습 등의 문제를 처리한다.
Sycamore 는 명성 이 자자하다. 최근 몇년 동안 양자 계산 분야에서 이미 여러가지 큰 뉴스를 냈 다. 작년에 53 개의 양자 비트가 얽히는것을 실현했고 올해는 간단한 화학분자를 모의실험했다. 이런 반응에서 수소원자는 질소원자를 둘러싼 서로 다른 에너지급에 들어간다. 이는 양자로 시뮬레이션 한 결과로 기존 컴퓨터에서의 시뮬레이션 결과와 일치한다. 이런 화학반응은 상대적으로 기초를 다졌지만 지금까지 양자 컴퓨터 를 이용한 규모가 가장 큰 화학적 시뮬레이션이 되었다. 더 큰 분자의 반응을 모의 실험하려면 더 많은 양자 비트가 필요하다. 그러나 시작만 있으면 뒤의 모든것이 스스로해결될것이다.
