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| 10 다른 핵심 구성 요소로는 시스템을 절대 온도 4K로 더욱 냉각하기 위한 큐비트 신호 증폭기, 외부 잡음으로부터 큐비트를 보호하기 위한 입력 마이크로파 라인, 상태 전송 중 에너지 손실 감소를 위한 초전도 동축 라인, 잡음으로 인한 큐비트 손실 방지를 위한 극저온 절연체 등이 있습니다. 양자 증폭기는 프로세서 판독 신호를 포착하고 혼합 챔버는 화학 물질을 사용하여 시스템을 냉각합니다. 원활한 작동을 위해 초전도 프로세서에는 트랜스몬 큐비트와 조셉슨 접합이 포함됩니다. 양자 컴퓨팅의 잠재력 양자 컴퓨터의 기술적 세부 사항도 흥미롭긴 하지만, 실제 응용 사례가 정말 흥미진진합니다. 양자 컴퓨터는 현재 우리의 능력으로는 풀 수 없는 문제를 해결해 줄 유망한 기술 분야입니다. 중첩과 얽힘이라는 고유한 능력을 가진 이러한 시스템은 복잡한 물류 문제의 최적화에서 과학 연구의 혁명에 이르기까지 우리가 주변 세계를 이해하고 상호 작용하는 방식에 틀림없이 혁명을 일으킬 것입니다. 가장 복잡한 수준인 분자 수준에서 자연을 시뮬레이션한다고 상상해 보십시오. 복잡한 양자 거동으로 인해 고전적인 컴퓨터로는 정확하게 시뮬레이션하기 어려운 복잡한 분자가 많이 있습니다(예: 인체에서 결정적으로 중요한 역할을 하는 단백질이나 DNA 또는 효소). 양자 컴퓨팅을 사용하여 광합성 복합체의 비밀을 밝히면 보다 에너지 효율적인 전달 과정에 대한 인사이트를 얻을 수 있고, 양자 컴퓨터를 통해 제약 화합물의 시뮬레이션을 실행하면 상호 작용을 더 광범위한 생물학적 시스템의 일부로 고려할 때 양자 컴퓨팅이 아니라면 시뮬레이션하기 어려울 수 있는 다양한 상호 작용에 대해 더 많은 것을 알아낼 수 있습니다. 이 모든 것이 약물 개발에서 상당한 발전으로 이어질 수 있습니다. 다른 유망한 응용 분야로는 양자 컴퓨터가 방대한 양의 데이터를 처리하여 이전에는 이해하기 어려웠던 패턴을 인식하고 AI의 능력을 향상시킬 수 있는 AI 및 머신 러닝(ML) 공간을 들 수 있습니다. 금융 분야에서는 양자 컴퓨터가 포트폴리오를 최적화하여 더 나은 시장 평가 결과를 제시하는 데 도움이 될 수 있습니다. 로봇 공학 분야에서는 양자 기반 정밀 제어로 복잡한 지형과 환경을 더욱 효율적으로 탐색할 수 있게 됩니다. 양자 컴퓨팅은 기후 모델링과 농업 최적화에도 도움이 될 수 있습니다. 양자 컴퓨팅은 최적화와 모델링을 상당히 향상시키며, 내결함성 달성에 더 가까워지도록 큐비트와 에지의 수를 계속 늘림에 따라 다양한 산업에 걸쳐 응용 가능한 분야가 계속 성장할 것입니다. 양자 우월성: 양날의 검 최근에 두각을 드러낸 양자 우월성이라는 용어는 고전적인 컴퓨터로 어떤 결과를 달성하기까지 수천 년이나 심지어 수백만 년 등 비현실적으로 오랜 시간이 걸릴 작업을 양자 컴퓨터를 사용해 수행하면 동일한 결과를 매우 빠르게 달성하게 되는 지점을 가리킵니다. 그런데 양자 우월성은 뭔가 부적절한 명칭일까요? 결국, 양자 컴퓨터가 고전적인 컴퓨터를 압도하는 것이 아니라 보완하는 것이 목표입니다. 즉, 양자 컴퓨터는 PC처럼 간편하게 사용하는 범용 컴퓨터가 아니라 전문화된 도구입니다. 빠르고 정확한 의사 결정이 필요한 항공 교통 관제 업무를 양자 시스템으로 관리하는 세상을 상상해 보십시오. 그와 같은 시스템은 방대한 양의 데이터를 실시간으로 처리할 수 있어 항공 여행의 안전과 효율성을 보장하겠지만, 양자 컴퓨터를 통해 항공편을 예약하지는 않을 것입니다! 고전적인 컴퓨터와 양자 컴퓨터의 유용성은 엄청나게 다릅니다. 양자 컴퓨팅의 부상으로 특히 사이버 보안 영역에서 즉각적인 도전이 발생합니다. 앞으로 다가올 이와 같은 위협으로 인해 양자 컴퓨터의 위력에 맞설 수 있는 새로운 암호화 시대를 열 필요성이 강조됩니다. 또한 양자 컴퓨팅의 능력을 책임감 있게 활용하도록 하기 위한 규제 조치의 중요성도 강조됩니다. 양자 시스템에서 내결함성의 달성에 조금씩 가까워짐에 따라 엄청난 잠재적 이점과 내재적 위험의 균형을 신중하게 조정해야 합니다. 양자 우월성을 향한 여정은 단지 연산 능력에 관한 것이 아니라, 그 힘의 현명하고 윤리적인 사용에 관한 것입니다. 내결함성이란 무엇일까요? 좋아하는 노래를 듣고 있는데 계속 정전기 간섭이 발생한다고 상상해 보십시오. 양자 컴퓨팅에서는 이러한 간섭을 결어긋남이라고 부릅니다. 이는 양자 정보가 부분적으로 붕괴되는 원인이 되는 글리치와 같은 것으로, 추가적인 측정을 신뢰할 수 없게 만듭니다. 양자 컴퓨터가 잠재력을 진정으로 발휘하려면 내결함성을 갖추어야 합니다. 이는 최소한의 잡음이나 간섭이 있더라도 원활하게 작동할 수 있음을 의미합니다. 양자 임계 정리는 내결함성에 대한 벤치마크를 제공합니다. 이는 양자 컴퓨터가 방대한 수의 큐비트(10,000 큐비트 이상)를 처리하고 잡음 수준을 1% 미만으로 줄일 수 있다면 겉으로 나타나는 모습보다 더 빠르게 내결함성을 갖고 오류를 수정하는 올바른 방향으로 가고 있음을 시사합니다. 그러나 이건 결코 잔재주로 달성할 수 있는 일이 아닙니다. 그건 마치 라이브 콘서트에서 모든 글리치를 잡아내어 수정하려는 것과 같으며, 그러려면 많은 큐비트가 필요합니다.

