양자 컴퓨터에는 어째서 극저온으로 작동시키는 건가요?
영상을 보다가 실제 양자 컴퓨터가 거이 작은 방 정도 크기인데 양자 칩셋은 매우 작다고 합니다. 이는 냉각을 위한 공간이라고 하던데 양자 컴퓨터에는 어째서 극저온으로 작동시키는 건가요?
안녕하세요. 박준희 전문가입니다.
양자 컴퓨터를 극저온 상태에서 작동시키는 이유는 양자 역학적 현상, 특히 중첩과 얽힘을 안정적으로 유지하기 위함이라고 합니다. 이게 양자컴퓨터의 동작 상 어려운점인데요. 극저온은 외부 열에 의한 간섭을 최소화하여 큐비트의 상태를 안정적으로 유지하고, 양자 연산이 정확하게 이루어지도록 하는거죠.
감사합니다.
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.
양자 컴퓨터가 극저온에작동하는 큰 이유는 큐비트가 매우 민감하고 섬세해서 주변 환경의 영향을 쉽게 받기 때문입니다. 온도가 높으면 열로 인해 원자나 전자가 불안정하게 움직이는데, 이런 움직임은 양자 상태를 망가트릴 수 있습니다. 그래서 큐비트가 제대로 작동하려면 외부에너지를 거의 없앤 아주 차가운 상태, 즉 극저온이 필요합니다. 실제 계산은 작은 양자칩에서 일어나지만, 그 칩을 이런 안정된 온도로 유지하기 위해 커다란 냉각 장비가 필요해서 양자 컴퓨터 전체 크기가 방만큼 커지게 되는 것 입니다.안녕하세요. 신란희 전문가입니다.
양자 컴퓨터는 아주 작은 입자들을 이용해 일을 하는데, 이 입자들은 뜨거우면 쉽게 흔들려 제대로 작동하지 않습니다.
그래서 아주 차가운 온도, 극 저온에서 작동시켜야 입자들이 안정적으로 움직입니다.,
이렇게 해야 양자 컴퓨터가 정확하고 빠르게 계산할 수 있답니다.
쉽게 말하면, 양자 컴퓨터는 ‘냉장고 속 차가운 방’에서 힘을 내는 특별한 기계예요.안녕하세요.
양자컴퓨터는 큐비트의 상태를 정밀하게 유지해야 하는 특징이 있습니다. 여기에 열이 있다면 이것이 큰 방해요소로 작용할 수 있어요. 그렇기 때문에 극저온을 유지해야 하는 것이고, 극저온은 양자 중첩이나 얽힘이 잘 유지될 수 있도록 잡음을 최소화해줍니다. 특히 초전도 큐비트는 절대온도에 가까워야 전기저항 없이 작동이 가능합니다.
안녕하세요. 박형진 전문가입니다.
양자 컴퓨터가 극저온에서 작동하는 조건의 이유는 큐비트의 신뢰성과 안정성을 유지하기 위해서 입니다.
양자 컴퓨터의 기본 단위인 큐비트의 양자 중첩 상태는 외부의 발열에 의해 쉽게 문제가 발생할 수 있습니다.
높은 성능을 발휘하기 위해서는 극저온 환경을 유지해야 안정적인 작동이 가능합니다.
열적 간섭을 최소화하기 위해 극저온 상탱에서 양자 컴퓨터를 작동합니다. 참고 부탁드려요~
안녕하세요. 하성헌 전문가입니다.
양자컴퓨터의 경우 병렬연산을 통한 빠른 연산이 가능합니다. 다만 이러한 양자컴퓨터의 구조상 양자는 물리적으로나 화학적으로 매우 약한 상황이라, 어떠한 자극이 주어진다면 이러한 것들이 깨지기 쉬운 상태라고 볼 수 있습니다. 이러한 상태에서 극저온의 경우 극저온의 상태일 경우 외부의 자극으로 인한 상태의 해침으로부터 보호할 수 있다고 볼 수 있습니다. 이러한 냉각시스템의 경우 결국 극저온으로 작동해야 더 안전하게 오래 사용할 수 있따는 점에서 그 특징이 있다고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
양자 상태를 안정적으로 유지하기 위해서 절대온도인 영하 273도 이하에서 작동하게 됩니다.
이는 외부 환경의 영향을 최소화 하기 위함이며 극저온에서 전기 저항이 0이 되는 초전도 현상을 이용하기 때문입니다.
높은 온도에서는 큐비트 상태가 쉽게 깨져 정보가 사라져 극저온 상태를 유지하게 됩니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
양자 컴퓨터가 극저온에서 작동하는 이유는 큐비트의 양자 상태를 안정적으로 유지하기 위해서입니다.
높은 온도에서는 열로 인해 큐비트가 쉽게 깨지고 오류가 발생할 수 있기 때문입니다.
극저온에서의 환경은 초전도체의 저항을 없애고 양자 중첩과 얽힘을 안정화시켜 정확한 연산이 가능하게 한답니다.
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 아마도 초전도체를 활용하여서 데이터를 처리하는 단위인 큐비트를 안정적으로 유지하기 위하여서 초전도체를 활용한 양자 컴퓨터이기 때문일것으로 추정됩니다. 큐비트의 안정을 위해서는 초전도체가 필요한데 초전도체가 보통 극저온에서 사용되는것이 상용화 되어 있어서 그런것입니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
양자컴퓨터는 큐비트의 양자 상태를 안정적으로 유지해야 하는데 외부 환경의 열이나 진동은 이 민감한 상태를 쉽게 깨뜨려 오류를 발생시킵니다 그래서 큐비트를 초전도체나 이온트랩 등으로 만들 때 열적 잡음을 최소화하기 위해 절대온도에 가까운 극저온에서 작동시켜야 합니다 이로 인해 양자 칩 자체는 작지만 냉각 장치인 딜루션 냉동기와 차폐 장비가 커서 전체 시스템이 방 크기로 커지는 것입니다.