구글에서 양자 오류 정정(Quantum Error Correction)을 이용하여
양자 컴퓨터에서 실제로 에러를 낮추는 것을 성공했다고
발표하였습니다.
실제로 동작하는 양자 컴퓨터에서 양자 오류 정정이 유의미하게 동작한 첫 결과입니다.
이러한 놀라운 연구 결과는 네이처에
실렸습니다.
양자 정보의 기본 단위인 큐비트는 자신이 가지고 있는 현재의 상태를 그대로 유지하기가 쉽지 않습니다.
엄청나게 많은 수의 큐비트들이 필요한 양자 컴퓨터에서는 이러한 문제가 끼치는 영향이 더욱 커지게 됩니다.
여기에서 양자 오류 정정이 등장하게 됩니다.
큐비트 여러 개를 수학적으로 정해진 방식으로 묶어서 하나의 논리적인 큐비트로 생각하는 겁니다.
그럼 이 논리적인 큐비트는 각각의 물리적으로 존재하던 큐비트에 비해 훨씬 낮은 에러율을 갖게 되는거죠.
양자 오류 정정에서는 고전적인 스틴 코드(Steane code)에서부터
토폴로지를 이용한 서피스 코드(Surface code)나 컬러 코드(Color code)까지
다양한 방식에 기반한 양자 오류 정정 코드(Quantum Error Correction Code)들이 있습니다.
구글의 이번 결과는 현재 가장 대표적인 양자 오류 정정 코드인 서피스 코드를 이용하였습니다.
49개의 큐비트를 서피스 코드를 이용하여 하나의 논리적인 큐비트로 만들어서
17개의 큐비트를 이용한 논리적인 큐비트에 비해 에러율이 낮아지는 것을 보인겁니다.
이 결과가 갖는 의미는 만약 논리적인 큐비트를 구성하는 큐비트들의 수를 더 늘린다면
이 논리적인 큐비트의 에러율이 점점 더 낮아지게 될 것이라는 점입니다.
BlackQ Learning에서도 조만간 매우 재미있는 양자 오류 정정을 접하실 수 있도록 준비하겠습니다.
양자 컴퓨터와 함께 하는 세상을 BlackQ Learning과 만나보세요.