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..

Description: 현재의 NISQ 양자컴퓨터와 미래의 Fault-Tolerant Quantum Computer가 무엇이 다른지 오류율, Logical Qubit, QEC, 실행 가능한 알고리즘 관점에서 비교합니다.지금 우리가 사용하는 양자컴퓨터는 완성형일까?IBM Quantum 같은 클라우드 서비스를 이용하면 지금도 실제 양자컴퓨터에서 양자회로를 실행할 수 있습니다.그렇다면 양자컴퓨터는 이미 완성된 기술일까요?여기에서 NISQ와 Fault-Tolerant Quantum Computing을 구분할 필요가 있습니다.두 기술의 가장 큰 차이는 단순히 큐비트 숫자가 아닙니다.오류를 어떻게 다루느냐가 핵심입니다.NISQ란?NISQ는 Noisy Intermediate-Scale Quantum의 약자입니다.쉽게..

QEC는 대규모 fault-tolerant quantum computing을 실현하기 위한 핵심 기술입니다. 여러 physical qubit에 양자정보를 인코딩하고 오류와 관련된 syndrome 정보를 반복적으로 측정해 logical information을 보호합니다. 중요한 점은 저장된 양자 상태 자체를 그대로 읽어 오류 위치를 확인하는 것이 아닙니다.Stabilizer 측정을 통해 논리정보를 직접 알아내지 않으면서 특정 오류가 발생했는지에 관한 정보를 얻고, decoder가 여러 syndrome의 공간적·시간적 패턴을 분석합니다.이후 실제 물리 correction을 적용하거나 Pauli frame을 갱신하는 방식으로 계산을 계속할 수 있습니다.왜 ‘오류정정’이 양자컴퓨터의 핵심일까?고전 컴퓨터에서는:..