양자 1분정리

Google Quantum AI가 발표한 Willow의 Surface Code 오류정정 결과에서 ‘below threshold’가 정확히 무엇을 의미하는지 살펴봅니다. Physical Qubit과 Logical Qubit, Code Distance, Logical Error Rate의 관계를 중심으로 양자오류정정 성과를 해석했습니다.양자컴퓨터 뉴스를 보다 보면 below threshold라는 표현을 볼 수 있습니다.처음에는“이제 오류 없는 양자컴퓨터가 완성됐다는 뜻인가?”라고 생각할 수 있습니다.결론부터 말하면 그렇지는 않습니다.하지만 양자오류정정 관점에서는 상당히 중요한 의미를 갖습니다.Google Quantum AI는 Willow 프로세서를 이용한 Surface Code 실험에서 물리 큐비트를 더 많..

미래의 양자컴퓨터가 기존 CPU와 GPU를 모두 대체하는 것이 아니라 함께 사용하는 구조로 발전하는 이유를 설명합니다. 2026년 RIKEN Fugaku와 IBM Quantum Heron의 실제 Hybrid Computing 사례도 함께 살펴봅니다.양자컴퓨터를 처음 접하면 자연스럽게 이런 생각을 하게 됩니다.“양자컴퓨터가 완성되면 지금의 슈퍼컴퓨터는 사라지는 것 아닐까?”현재 기술의 발전방향을 보면 오히려 반대에 가깝습니다.Quantum Processing Unit, 즉 QPU는 CPU와 GPU를 모두 대체하는 범용 Processor보다 특정 계산을 맡는 Accelerator에 가까운 방식으로 사용될 가능성이 큽니다.이를 이해하는 대표적인 개념이 Quantum-Centric Supercomputing입니..

초전도 양자컴퓨터에서 큐비트가 많아질수록 제어 케이블과 전자회로가 복잡해지는 이유를 살펴봅니다. Room Temperature Electronics, Cryogenic Wiring, Cryo-CMOS가 어떤 역할을 하는지 시스템 관점에서 설명합니다.양자컴퓨터에서 큐비트 숫자가 100개에서 1,000개, 그리고 더 큰 규모로 증가하면 가장 먼저 떠오르는 문제는 큐비트 제조일 수 있습니다.하지만 실제 시스템에서는 큐비트에 신호를 어떻게 전달할 것인가도 큰 문제입니다.특히 초전도 양자컴퓨터에서는 QPU가 매우 낮은 온도의 Cryostat 안에 있고, 제어장비 대부분은 더 높은 온도 영역 또는 실온에 위치합니다.결국 두 영역을 수많은 신호선으로 연결해야 합니다.일반적인 제어 흐름초전도 Qubit의 동작을 매우 ..

Surface Code나 qLDPC 같은 양자오류정정에서 Decoder가 어떤 역할을 하는지 살펴봅니다. Syndrome 데이터가 빠르게 쌓이는 상황을 간단히 계산하고 QPU와 FPGA, CPU·GPU가 함께 필요한 이유를 설명합니다.양자오류정정 글을 보면 Data Qubit, Ancilla Qubit, Syndrome이라는 단어가 자주 등장합니다.그런데 오류를 측정한 다음 **누가 실제로 오류 위치를 판단하는가?**라는 질문은 상대적으로 덜 다뤄집니다.그 역할을 담당하는 것이 QEC Decoder입니다.흥미로운 점은 Decoder가 양자컴퓨터가 아니라 고전 컴퓨팅 장치에서 실행되는 알고리즘이라는 것입니다.즉 Fault-Tolerant Quantum Computer를 만들기 위해서는 QPU뿐 아니라 FP..

IBM과 Google 등이 사용하는 초전도 양자컴퓨터가 어떻게 동작하는지 Josephson Junction, Transmon, Microwave control, Readout resonator를 중심으로 쉽게 설명합니다.현재 양자컴퓨터에서 가장 널리 알려진 하드웨어 방식 중 하나가 초전도 큐비트입니다.IBM과 Google의 양자 프로세서를 보면 매우 낮은 온도에서 동작하는 금속 구조물과 칩을 볼 수 있습니다.그렇다면 일반 반도체 칩과 무엇이 다른 것일까요?핵심은 Josephson Junction초전도 큐비트를 이해하는 가장 중요한 부품이 Josephson Junction입니다.두 초전도체 사이에 매우 얇은 절연층을 만든 구조입니다.Josephson Junction의 비선형적인 특성을 이용하면 전기회로의 ..