[📪정보] 양자우위의 의미 설명해준다

[네지(182.31)]

양자컴퓨터가 고전컴퓨터보다 획기적으로 빨리 풀 수 있는 문제는 생각보다 별로 많지 않습니다. 그러한 것 중에, 유의미한 중요한 응용의 대표적으로는 1)양자 시스템의 시뮬레이션 2) 인수분해와 이산로그 문제 풀이를 통한 관련 암호 공격 정도가 있습니다. 어떤 의미에서는 1)이 훨씬 더 긍정적이고 장기적으로 의미있는 응용일 수 있고요: 화학, 생물학, 의학 등에서 잠재적인 유용성이 있습니다. 2)는, 이를 돌아가는 다른 암호들이 개발되고 있어서 장기적으로는 별 의미가 없습니다.

다만 아직까지 양자컴퓨터가 갈 길이 멀기 때문에, 중간의 중요한 이정표로 양자 우월성을 거쳐가려는 겁니다. 이거는 양자컴퓨터가 모든 문제를 다 잘 푼다...가 아니라, 고전 컴퓨터보다 최소한 한 문제에서는 월등히 잘 푼다, 다만 그 문제는 실용적으로 별 가치가 있어야 하는 것은 아니다... 정도입니다. 어떻게든 최소한 한 문제에서는 양자컴퓨터가 고전컴퓨터보다 월등히 잘 하는 데까지 도달하면 그 자체로 중요한 이정표가 될 테니까요. 아직까지는 실용적으로 중요성을 갖는 문제에서 양자컴퓨터가 더 잘하는 것은 무리입니다.

논문에서 얘기하고 있는 그 문제는 1)번의, 양자 시스템의 시뮬레이션과 좀 관련이 있는 문제입니다: 무작위로 고른 양자 서킷을 계산하는 문제니까요. 당연히 양자컴퓨터는 'native'하게 수행이 가능하고, 고전컴퓨터는 뼈빠지게 뱁새가 황새 따라가듯 시뮬레이션을 해야 합니다. 이런 문제는, 당연히도, 처음부터 양자컴퓨터에게 유리한 문제를 고른 겁니다. 그러한 문제들이 몇몇 있는데, 어찌 되었건 간에 큐빗의 수가 대충 5-60여개 정도 수준까지 도달하면 이들 문제들을 이용해서 양자 우월성을 달성하는 것이 가능할 것이라는 전망은 이미 있어왔고, 이번에 그 수준이 달성된 것 같습니다. 의도적으로 양자컴퓨터에게 유리한 문제를 고른 거기는 하지만, 그렇다고 하나의 이정표로서 의미가 없는 것은 아닙니다.

IBM의 주장은, 고전 알고리즘을 개선해서 그 문제를 고전 컴퓨터가 생각보다 더 빨리 풀 수 있더라...그러니 아직 역전이 이루어지지 않았다... 정도인 것 같습니다. 어차피 양자 우월성이 정확히 어느 시점에 달성되는지는 확실치 않습니다. 양자컴퓨터가 이 정도 했다... 하면 되는 건데, 엄밀하게 하기 위해서는 고전 컴퓨터는 도저히 이 일을 그 시간 내에 할 수 없다는 것을 증명해야 합니다만 당연히 그것은 어려운 일이기 때문입니다. 잠재적인 고전 알고리즘의 소폭 개선 여지는 언제나 있을 수 있고, 어디까지 개선될 수 있는가는 명확하지 않습니다. 그러니 IBM의 얘기도 일리가 없는 것은 아닙니다만, 어차피 양자 우월성이 정확히 어디서부터인가가 100% 명확하지 않다면, 어찌 되었건 간에 대충 이 시점에서 양자 우월성의 달성은 거의 확실시되고 있었고 (많은 사람들이 작년을 얘기하고 있었습니다), 지금 달성했냐 아니냐의 문제는 어쩌면 실제로 도착지에 먼저 도달하기 위해 실제로 경주에 뛰고 있던 선수들 (예를 들어 IBM 등등) 외에는 별 의미는 없는 것 같습니다. 이 이정표는 어차피 올해 정도에는 누가 달성하든 달성할 예정이었거든요.



출처는 클리앙에서 능력자가 쓴댓글

[익명(211.38)]

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