Quantum supremacy using a programmable superconducting processor논문 요약

근래에 핫한 구글의 양자컴퓨터 'Sycamore'논문을 읽고 간단하게 요약해봅니다. 원래 제가 공부하던 분야가 아니라서 어렵네요....

논문 링크 : https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

본 논문의 내용을 요약하자면....

• 53 양자비트 프로세서인 Sycamore를 제작하였다.
• Schrödinger–Feynman algorithm을 활용한 Quantum circuit 시뮬레이션을 활용해 연산테스트를 실행하였다고 하네요. 동시에 간략화한 문제를 일반적인 슈퍼컴퓨터(100,000코어, 256TB RAM)에서 풀도록 실행하고, 연산용량의 부족으로 연산이 안 되는 부분은 시간으로 치환해서 연산 시간을 예측.
• 양자 프로세서의 연산 정확도 문제 - cross entropy benchmark를 이용해 양자 컴퓨터의 연산 정확도를 점검하였다고 합니다. 고전 컴퓨터로도 간단한 양자 시뮬레이션은 가능하고, 각 연산결과 간의 cross entropy를 비교해 정확성을 점검하였으리라 생각되더군요.
• 결과 : Schrödinger–Feynman algorithm연산(:양자 시뮬레이션) 기준 300만배 정도의 연산 속도를 보였다고 합니다.

위 논문에서는 이와 같은 연산 결과를 바탕으로 양자우위(Quantum supremacy)를 달성하였다고 결과지으며 마무리하고 있더군요. 다만 아직까지는 양자 컴퓨터에서 발생하는 에러에 대한 정정 부분이나, 고전 컴퓨터와의 특성 차이로 인해 아직 실용화되거나 고전 컴퓨터를 대체하기는 어렵다고 볼 수 있구요.
본 논문에서 나온 '양자우위'언급이, 모든 연산종류에 대해 고전 컴퓨터보다 우수할 것이라는 의미로 받아들이기에는 아직은 조금 무리가 있습니다.

그렇다고 해도 최소한 양자 시뮬레이션과 같은 영역에서는 고전컴퓨터보다 압도적으로 우수하다고 볼 수 있는 결과를 보였으니, 충분히 의의는 있으리라 생각됩니다.