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흡족한봉고115
양자컴퓨터 설명부탁드립니다. 구조랑 원리 등
보통 일반 PC는 cpu, dram 등으로 이루어져 있자나요?
양자컴터는 어떻게 이루어진건가요? 양자들이 어떻게 작용하는건지, 양자도 종류가 많을텐데 어떤 양자인지도 궁금합니다^^
2개의 답변이 있어요!
양자는 따로 종류가 있다거나 한게 아니라 양자역학의 양자입니다. 양자역학에는 우리가 아는 물리법칙과는 일치하지 않는듯한 신기한 현상들이 많은데 양자 컴퓨터는 양자역학의 "중첩의 원리"와 "얽힘 현상"이란걸 이용합니다. 중첩의 원리는 이진수 0과 1을 동시에 존재하게 해 연산 속도를 기하급수적으로 올리고 얽힘 현상을 이용해 마치 GPU처럼 정확한 병렬적 연산을 할 수 있게 합니다.
하지만 양자 컴퓨터가 무조건 빠른것른 아닙니다.
양자 컴퓨터는 병렬적 연산에 특화되어있습니다. 우리가 일반적인 CPU로 하는 작업에는 전혀 맞지 않고 오히려 비용과 관리 측면에서 메우 큰 손실을 줍니다. 하지만 이런 양자 컴퓨터가 "성능이 좋다", "완성되면 모든 모안이 무력화 된다" 등 여러 이야기가 나오는 이유는 이 병렬 연산이 빨라도 너무 빠르기 때문입니다. 현대 시대에 사용되는 병렬 연산에는 일반적으로 GPU가 사용됩니다. 간단한 연산을 수천번 하는 목적으로 만들어져 성능이 좋지 않은 연산 장치(코어)를 아주 많이 넣어서 만들죠. 하지만 양자 컴퓨터는 앞서 말한 중첩의 원리로 인해 연산 장치(큐비트) 하나당 2제곱만큼의 연산이 한번에 가능하죠.
간단한 예시로 GPU에 코어 1만개를 넣었다고 할 때 GPU는 한번의 연산으로 1만번을 연산 하지만 양자 컴퓨터는 큐비트 100개만으로 2의 100제곱, 즉 1267650600228229401496703205376
번의 연산을 할 수 있습니다. 물론 이 결과를 전부 사용하면 오답 확률이 올라가기에 "양자 간섭"을 이용해 결과를 보정하는 작업이 있지만 복잡하기 때문에 굳이 설명하진 않겠습니다. 아무튼간 이렇게 한번에 많은 연산이 가능해지면 간단한 연산을 수억번 해야하는 AI와 수도 없이 많은 연산을 해야 풀리는 암호화 역산이 가능하게 되고 앞서 말한 AI 만으로도 보안 취약점을 찾기가 훨신 수월해져 많은 사람들이 꿈에 그리면서도 두려워 하는 기술입니다.
저도 이 양자 컴퓨터를 딥하게 공부한건 아니라서 틀린 설명이 있을 수도 있긴 하지만 기본적인 중첩, 얽힘, 연산 횟수는 다 맞다고 보시면 되니 이 글을 완벽하게 맹신하지 마시고 유튜브나 블로그에 올라온 양자 컴퓨터 설명 영상같은 보다 전문성 있는 자료를 보시는걸 추천드립니다!
양자란 종류가 아니고요,
물리학의 법칙인 양자역학을 말합니다.
기존 컴퓨터는 0과1의 이진법으로 정보를 순서대로 처리하지만요,
영자역학에서는 중첩의 원리를 이용해서 병렬로 한꺼번에 처리해서 처리속도가 엄청나게 빨라져요,
하지만 아직 기술이 완성된게 아니예요,
제생각에는 빨라도 10년안에는 어려워보입니다.
