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| 16 양자 정보의 순간 이동 또 다른 획기적인 진보는 1,200km 가 넘는 거리에서 묵자(Micius) 위성을 통해 이루어진 양자 정보의 순간 이동입니다. 이는 양자 통신이 전통적인 통신 방식의 능력을 훨씬 뛰어넘어 광대한 거리에서 작동할 수 있는 잠재력을 보여주는 발전입니다. 마이크로칩 간 양자 비트 전송 장거리부터 아주 짧은 거리까지, 서식스 대학교(University of Sussex)와 Universal Quantum의 연구원들은 양자 컴퓨터 마이크로칩 사이에서 양자 비트(큐비트)를 전송하는 데 큰 진전을 이루었습니다. 이러한 발전은 양자 컴퓨팅의 실제 구현에 매우 중요한데, 덕분에 여러 양자 시스템을 통합하고 양자 네트워크의 확장성을 향상할 수 있게 되었습니다. 양자 통신의 핵심적인 측면은 본질적으로 도청에 안전한 보안 능력이라 할 수 있습니다. 빛의 입자(광자)가 광 케이블을 따라 매우 취약한 상태로 데이터를 전송할 수 있다는 원리상, 데이터를 조작하거나 도용하려는 시도와 같은 간섭으로 인해 입자가 붕괴되는 것을 방지합니다. 이러한 특징은 은행 정보 등 민감한 정보를 안전하게 전송하는 데 특히 중요하므로 양자 통신을 전송 중인 데이터를 보호하는 강력한 솔루션으로 만들어 줍니다. 양자 네트워킹의 협업적 혁신 양자든 다른 분야든 훌륭한 의사소통이 가장 중요한데, 2023년에는 양자 기술의 진전에 있어 학계 및 기업의 훌륭한 네트워킹이 이루어지기도 했습니다. AWS(아마존 웹 서비스)는 하버드대학교(Harvard University)와 협력하여 기존의 전기통신 네트워크의 속도와 효율성을 향상할 수 있는 양자 네트워킹에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 연구진들은 거리에 따른 데이터 품질 저하라는 오랜 문제를 해결하는 새로운 광섬유 패키징 방법을 개발했습니다. 이 방법은 광섬유의 테이퍼 형상 단부와 양자 중계기와 같은 장치를 연결하여 점진적이고 안정적인 빛 전달을 가능하게 하는 것과 관련되어 있습니다. 교통 소음으로 인해 발생하는 변위처럼 사소한 변위에 대한 저항성이 있는 인터페이스 덕분에 실제 환경에서 사용하기에 적합합니다. AWS의 이 혁신적 기술은 극저온에서 효과적일 뿐만 아니라 고속 통신 네트워크에 사용되는 변조기와 통합될 수도 있습니다. 이러한 호환성은 양자 컴퓨터와 네트워크의 광범위한 채택을 위한 길을 닦아줌으로써 양자 하드웨어와 기존 하드웨어 간의 보다 효율적인 인터페이스를 향해 진일보했음을 나타냅니다 향상된 오류 수정 기술 그러나 획기적인 발전에는 오류도 따르기 마련입니다. 양자 컴퓨팅 분야에서는 향상된 오류 수정 기술의 개발에 주력해왔습니다. 오류가 발생하기 쉬운 양자 컴퓨터의 민감한 특성을 고려할 때 신뢰도와 실용성을 위해서는 강력한 오류 수정 방법이 필수불가결합니다. RQC(RIKEN Center for Quantum Computing) 연구원들은 오류 수정을 위해 머신 러닝(ML)을 사용하여 이 영역에서 상당한 진전을 이루었습니다. 대략적이긴 하지만 오류를 수정하는 최선의 방법을 효율적으로 결정할 수 있는 자율 수정 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 ML을 활용하여 효과적인 오류 수정 성능을 유지하면서도 장치 오버헤드를 최소화하는 오류 수정 체계를 모색합니다. 연구원들은 특별히 설계된 인공 환경으로 빈번한 오류 감지 측정의 필요성을 없앤 양자 오류 수정에 대한 자율적 접근 방식에 주력했습니다. 이 접근 방식은 초전도 회로를 기반으로 하는 몇몇 가장 유망한 양자 컴퓨팅 시스템에 사용되는 보소닉 큐비트 인코딩과 특히 관련이 있습니다. 보소닉 큐비트 인코딩은 양자 컴퓨팅의 방대한 검색 공간에서 복잡한 최적화 작업을 나타냅니다. RQC 연구팀은 에이전트가 환경을 탐색하여 실행 정책을 학습하고 최적화하는 고급 ML 방법인 강화 학습을 사용하여 이 도전 과제를 해결했습니다. 더 나아가, 이 연구 그룹은 놀랍도록 간단하고 근사적인 큐비트 인코딩으로 다른 제안 인코딩에 비해 장치 복잡성을 크게 줄일 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이처럼 더 간단한 인코딩으로 경쟁사보다 더욱 우수한 오류 수정 능력을 입증했습니다. 이러한 발견은 덜 복잡한 양자 컴퓨팅 시스템이 오류 수정에서 매우 큰 효과를 발휘해 보다 쉽게 접근할 수 있고 실용적인 양자 컴퓨팅을 구현할 수 있다는 점을 시사하므로 상당히 중요합니다. 비슷한 방식으로 Google Quantum AI의 연구원들은 양자 오류 수정에서 중대한 획기적인 진전을 이루었습니다. 그들은 양자 오류 수정에 사용되는 큐비트 수를 늘리면 계산 오류율을 줄일 수 있음을 입증했습니다. 맺음말 전체적으로, 2023년은 양자 컴퓨팅에 있어 괄목할 만한 성취와 유망한 추세가 두드러진 중대한 전환기가 된 해였습니다. 이러한 발전은 양자 컴퓨팅 분야의 급속한 진전을 보여줄 뿐만 아니라 가까운 미래에 양자 컴퓨팅이 다양한 부문에 미칠 거대한 전환적 영향을 암시하기도 합니다.

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