양자 1분정리

Fault-Tolerant 양자컴퓨터에서 T Gate가 중요한 이유와 Magic State, T Factory가 무엇인지 설명합니다. 단순히 Logical Qubit 수만 보는 것이 아니라 T-count와 T-depth까지 확인해야 하는 이유를 정리했습니다.양자컴퓨터 성능을 이야기할 때 흔히 큐비트 숫자를 먼저 봅니다. 하지만 Fault-Tolerant Quantum Computing 단계에서는 전혀 다른 숫자가 중요해집니다.그중 하나가 T Gate의 개수, 즉 T-count입니다.처음에는 H Gate나 CNOT Gate와 T Gate가 모두 비슷한 양자게이트처럼 보였습니다. 그러나 오류정정이 적용되는 양자컴퓨터에서는 연산마다 필요한 비용이 크게 달라질 수 있습니다.특히 T Gate는 대규모 Fault-..

양자컴퓨터에서 Gate Fidelity가 무엇인지 설명하고 99%, 99.9%, 99.99%의 정확도가 긴 양자회로에서 얼마나 큰 차이를 만드는지 직접 계산해봅니다. 큐비트 숫자보다 오류율이 중요한 이유를 쉽게 알아봅니다.99.9%면 거의 완벽하지 않을까?양자컴퓨터 자료를 보면 Gate Fidelity 99.9%라는 숫자가 자주 등장합니다.처음 보면 상당히 높은 수치처럼 느껴집니다.100번 연산하면 99.9번 정도 정확하다는 의미로 생각하면 충분히 좋은 것처럼 보입니다.하지만 양자 알고리즘에는 수백 개, 수천 개 또는 그 이상의 gate가 연속으로 사용될 수 있습니다.그러면 이야기가 달라집니다.간단한 계산을 직접 해보겠습니다.Fidelity가 무엇인가?간단하게 설명하면 Gate Fidelity는 실제 양..

양자컴퓨터는 QPU 하나만으로 동작하지 않습니다. Host Computer, Compiler, Control Electronics, QPU, Readout, Decoder가 어떤 순서로 동작하는지 시스템 블록도 관점에서 설명합니다.양자컴퓨터 사진을 보면 황금색의 거대한 냉각장치나 작은 양자칩이 가장 먼저 눈에 들어옵니다.하지만 실제 양자컴퓨터는 QPU 하나만으로 동작하지 않습니다.기존 컴퓨터와 마찬가지로 소프트웨어, 제어 전자회로, 센서와 측정회로, 신호처리 시스템이 함께 동작합니다.시스템 구조를 단순화하면 다음과 같습니다.사용자 프로그램↓Quantum SDK / Compiler↓Circuit Optimization / Mapping↓Control Processor↓Waveform Generation↓Q..