IBM의 Scott Crowder가 IBM Q가 양자 컴퓨팅용 애플리케이션 개발에 어떻게 도움이 되는지 설명합니다.

IBM Q는 베이퍼웨어가 아닙니다. 이는 양자 계산이 엄청난 잠재력을 발휘하는 데 도움이 될 수 있는 수년간의 프로젝트입니다. 양자 컴퓨터의 미래는 생각보다 빨리 도래할 수도 있습니다.

지난 주 IBM이 최초의 상용 범용 양자 컴퓨터를 제공하겠다는 움직임에 대한 소식이 전해졌을 때, 이는 IBM Research에서 IBM Systems로의 "핸드오프"로 특징지어졌습니다. 회사의 CTO이자 양자 컴퓨팅, 기술 전략 및 시스템 부문 부사장인 Scott Crowder에 따르면, 이는 전적으로 사실이 아닙니다.

Crowder는 "이것은 '인계'가 아니라 진정한 파트너십입니다."라고 설명했습니다. "이것은 확실히 순수 과학, 순수 연구에서 엔지니어링, 개발, 상업화로의 전환점입니다."

“하지만 지금은 40년대입니다.” 그는 계속해서 클래식 컴퓨터 개발의 결정적인 시대와 비교했습니다. “지금은 60년대나 70년대가 아니라 1940년대입니다. 우리는 아직 초기 단계에 있습니다. 우리는 여전히 많은 기본 원칙을 추진하는 동시에 더 많은 사람들이 시스템에 접근할 수 있도록 노력하고 있습니다.”

사람들은 종종 양자 컴퓨팅이 일상 생활에 어떤 영향을 미칠지 궁금해합니다. IBM은 상업적으로 이용 가능한 최초의 범용 양자 컴퓨터를 제공함으로써 이를 알아내기를 희망합니다.

양자 컴퓨터를 현실 세계로 가져오다

IBM의 보도 자료 양자 하드웨어에 대한 향후 계획에 대한 내용은 기술에 대한 잠재적인 응용 프로그램과 회사 직원 및 해당 분야 전문가의 애니메이션 인용문으로 가득 차 있었습니다. 반면, 양자 컴퓨터가 언제 출시될지에 대한 세부 사항은 밝히지 않았습니다. 회사는 발표에서 범용 양자 컴퓨터가 "2019년에 파트너에게 제공될 것"이라고 약속했습니다. 앞으로 몇 년.” 또한 “향후 몇 년 안에 약 50큐비트 규모의 시스템을 구축하는 것을 목표로 한다”고 밝혔습니다. 연령."

모호한 기간만 공개됐다는 점에서 일부에서는 IBM Q가 아무런 계획도 세우지 않은 채 양자 테이블 자리를 확보하려는 시도라고 믿게 만들 수도 있다. 그러나 Crowder는 비공개로 진행되는 매우 확고한 일정이 있다고 주장합니다.

“그렇습니다. 우리는 내부적으로 '향후 몇 년'에 대한 엄격한 정의를 갖고 있습니다."라고 그는 웃었습니다. “우리는 올해 일부 업계 파트너 그룹에 시스템을 제공할 계획이라고 발표했습니다. 우리는 앞으로 몇 년 안에 대략 50큐비트 크기로 업그레이드할 것이라고 말했습니다.”

IBM Q는 좋은 언론 보도만을 위해 고안된 프로젝트가 아닙니다. 실제로 Crowder는 양자 시스템을 단순히 "PowerPoint 프레젠테이션 및 증기 소프트웨어"가 아닌 "실제"로 만들려는 회사의 의도를 구체적으로 언급했습니다.

구체적인 기간은 비밀로 유지되지만 IBM은 IBM Q가 양자 컴퓨팅의 차세대 발전을 ​​촉진하는 데 도움이 될 수 있다는 높은 희망을 갖고 있습니다. 회사는 대중과 세부 일정을 공유할 준비가 되어 있지 않지만 양자 하드웨어가 시중의 다른 시스템과 어떻게 다른지 설명하는 데에는 주저함이 없습니다.

이름에는 무엇이 있나요?

양자 컴퓨팅의 발전을 면밀히 관찰하지 않았다면 IBM이 처음으로 양자 컴퓨팅을 발표했을 때 혼란스러웠을 것입니다. D-Wave가 여러 해 동안 기업 사용자에게 양자 하드웨어를 공급해왔기 때문에 지난 주 상용화된 범용 양자 컴퓨터가 출시되었습니다. 연령.

그러나 D-Wave는 하드웨어를 표현하는 방식 때문에 비판을 받아왔습니다. 회사는 큐비트 수를 기반으로 제품을 홍보합니다. 최신 시스템은 다음에 액세스할 수 있습니다. 2,000큐비트는 향후 몇 년 안에 50큐비트 시스템을 생산하려는 IBM의 목표보다 훨씬 더 많은 수치입니다. 연령. 그러나 D-Wave는 특정 문제만 해결할 수 있는 양자 어닐러를 구축하므로 두 하드웨어 가닥을 직접 비교할 수는 없습니다. IBM은 기존 컴퓨터처럼 다양한 유형의 문제를 해결할 수 있는 범용 양자 컴퓨터를 개발하고 있습니다.

Crowder는 “이 분야에 깊이 관심을 갖고 있는 사람들은 차이점을 이해하고 있다고 생각합니다.”라고 말했습니다. "하지만 일반 기술자에게도 이는 정말 혼란스러운 일입니다."

“우리가 제공하는 것은 고정된 기능 시스템이 아니라 보편적인 시스템입니다.”라고 그는 덧붙였습니다. "그러나 그보다 더 중요한 것은 모두를 흥분시키는 양자 컴퓨팅의 힘은 기하급수적인 공간을 탐색할 수 있다는 개념입니다."

Crowder는 큐비트가 기존 비트의 바이너리 온/오프보다 더 넓은 상태를 차지할 수 있도록 하는 완전한 양자 얽힘의 개념을 언급하고 있습니다. 이 상태에서는 클래식 컴퓨터에서 시뮬레이션할 수 없는 양자 컴퓨터를 만드는 데 약 40~50큐비트만 필요합니다. 현재 D-Wave의 하드웨어가 훨씬 더 높은 큐비트 수에서도 기존 시스템에 비해 이러한 이점을 제공할 수 있는지에 대한 논쟁이 있습니다.

현재 형태에서도 IBM의 양자 하드웨어는 이전에 상업적으로 제공되었던 것보다 한 단계 더 발전했습니다. 그러나 프로젝트에 대한 원대한 야망을 실현하기 위해 회사는 단지 고객을 찾는 것이 아닙니다. 파트너를 찾고 있어요.

'Early Access'와 비슷하지만 양자 컴퓨터용

IBM은 2017년 말까지 업계 파트너를 선정하기 위해 최초의 "초기 액세스" 양자 시스템을 출시할 예정입니다. 그러나 이것은 제조업체로부터 하드웨어를 구매한다는 측면에서 전통적인 거래가 아닙니다. 회사는 얼리 어답터를 "파트너"라고 부를 때 단순히 립 서비스를 제공하는 것이 아닙니다.

Crowder는 “우리가 처음으로 커플을 맺는 경우 매우 긴밀하게 협력할 파트너를 원합니다.”라고 말했습니다. “우리는 생태계를 주도하는 파트너를 찾고 싶습니다.”

IBM의 파트너는 하드웨어 자체가 회사에서 유지 관리되고 정기적으로 업그레이드되므로 이 설정의 이점을 누릴 수 있습니다. 양자 컴퓨터는 공간, 온도, 기타 실용성 측면에서 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. 시스템을 IBM의 감시 하에 유지하면 파트너가 해당 기능을 효과적으로 활용하는 데 더 쉽게 집중할 수 있습니다.

IBM은 IBM Experience 덕분에 이미 클라우드를 통해 양자 컴퓨팅을 제공하는 입증된 실적을 보유하고 있습니다. Crowder는 "실험실에서 5큐비트를 수행하고 두 번 킥을 하면 작동하고 결과를 얻은 다음 두 달 후에 다시 작동하게 하는 것과는 다릅니다."라고 Crowder는 말했습니다. "아니요. 우리는 [2016년] 5월부터 실제 양자 컴퓨터를 지속적으로 실행할 수 있음을 입증했습니다."

IBM은 이러한 파트너십을 통해 IBM Q 이니셔티브의 미래를 알릴 수 있기를 희망합니다. 기업이 양자 하드웨어 구현을 선택하는 방법과 이유에 대해서는 여전히 큰 질문이 있으며, 얼리 어답터와의 협업을 통해 몇 가지 답을 얻을 수 있습니다.

이를 통해 IBM Q가 장기 프로젝트라는 점을 분명히 알 수 있습니다. 1층에 참여하는 파트너는 회사와 함께 미지의 영역을 탐험하기 위해 서명합니다. — 양자 시스템의 비즈니스 이점이 향상될 때 1위를 차지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 분명한. IBM은 앞으로 세 가지 조치를 취할 것으로 생각하고 있습니다. 그러나 회사는 아직 고전적인 컴퓨팅 노력을 중단할 준비가 되어 있지 않습니다.

진정한 비약적 도약

Crowder는 IBM이 앞으로 양자 컴퓨터와 고전 컴퓨터가 공존할 것으로 예상하는지 물었을 때 “물론입니다”라고 대답했습니다. “물론이지, 내 생애보다 훨씬 더 오랫동안 말이야.”

“클래식 컴퓨터가 잘하는 것은 많은 데이터를 저장하고 처리하는 것인데, 현재 양자 컴퓨팅보다 훨씬 더 효율적으로 수행하며, 앞으로도 그렇게 할 것입니다.”라고 그는 설명했습니다. “이론적으로 범용 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터가 수행하는 모든 기능을 수행할 수 있지만 제 생각에는 많은 양의 데이터를 처리하는 데는 능숙하지 않습니다. 양자 컴퓨터가 잘하는 것은 큰 문제 공간을 탐색하는 것입니다.”

IBM은 양자 컴퓨터를 차세대 클래식 컴퓨터로 보고 있지 않습니다. 이는 고유한 장점, 단점 및 일부 매우 강력한 애플리케이션에 대한 잠재력을 지닌 완전히 새로운 범주의 하드웨어입니다.

물론 아직은 미성숙한 기술이다. 전 세계의 연구자들은 대규모 보편적인 작업을 위해 엄청난 발전을 이루었습니다. 최근 몇 년 동안 양자 컴퓨터가 등장했지만 잠재력을 해싱하는 측면에서는 진전이 덜 이루어졌습니다. 응용 프로그램. 일종의 악순환이죠.

Crowder는 “대략 20~25개의 큐비트 시스템을 사용하면 노트북에서 양자 시스템을 계속 시뮬레이션할 수 있습니다. “40대에서 50대쯤이 되면 세계 최대 슈퍼컴퓨터에서 전체 가능성의 공간을 탐색할 수도 없습니다. 흥미로운 불연속성입니다.

“양자 시스템에 대한 알고리즘과 사용 사례를 구축하는 방법을 실제로 이해하려면 실제로 양자 시스템에 액세스할 수 있어야 합니다.”라고 그는 덧붙였습니다. "클래식 시스템에서는 더 이상 시뮬레이션할 수 없습니다."

벤치마크 설정

현재 우리는 범용 양자 컴퓨터를 구축하는 과정의 초기 단계이므로 한 시스템을 다른 시스템과 비교하는 표준화된 방법조차 없습니다. IBM은 큐비트 수, 양자 작업 품질, 큐비트 연결성, 일관성 시간, 병렬성 등을 고려하는 양자 볼륨이라는 메트릭을 통해 이 문제를 해결하기를 희망합니다.

Crowder는 “이 모든 것이 양자 컴퓨터가 탐색할 수 있는 공간의 크기 측면에서 얼마나 강력한지 알려주는 것입니다.”라고 말했습니다. “우리는 벤치마크에 참여하고 완성하는 다른 사람들에게 매우 개방적입니다. 하지만 우리에게는 다음과 같은 일종의 벤치마크가 필요합니다. 시간이 지남에 따라 사람들은 이 양자 컴퓨터와 다른 양자 컴퓨터의 가치를 쉽게 이해할 수 있습니다. 컴퓨터; 이 세대와 다음 세대.”

그러한 벤치마크가 없다는 사실은 양자 계산을 유망한 이론적 작업에서 실행 가능한 상용 제품으로 전환하기 위해 수행해야 할 작업이 얼마나 많은지를 보여줍니다.

Crowder는 “내가 말했듯이 우리는 40년대에 살고 있습니다.”라고 말했습니다. “우리는 아직 양자 시스템이 얼마나 강력한지 분류할 수 있는 업계 벤치마크를 갖고 있지 않습니다. IBM과 다른 업체들이 계속해서 이러한 한계점을 뛰어넘으면서 향후 몇 년 동안 빠르게 발전할 것이라고 생각합니다. 시스템.”

IBM은 앞으로 매우 가치 있는 인프라를 구축하고 있습니다. 양자 가치 지표, IBM Q 파트너와의 관계, IBM 경험 사이에서 회사는 이미 양자 컴퓨팅을 비즈니스의 핵심 구성 요소로 만드는 과정에 깊이 관여하고 있습니다. 이해.

Crowder는 “우리는 가까운 미래에 더 큰 시스템으로 향하는 길을 볼 수 있는 지점에 이르렀다고 믿습니다.”라고 말했습니다. “발표에 구체적인 일정이 나와 있지 않다는 것을 알고 있지만 더 큰 시스템으로 가는 길은 보입니다. 그것이 흥미로워지는 지점까지 이르게 합니다.”

IBM은 이미 양자 컴퓨팅에 많은 시간과 자원을 투자했습니다. IBM Q는 다음 단계를 나타냅니다. 이 회사는 상용 제품으로 양자 컴퓨팅을 주도하려는 야망을 가지고 있습니다. 이 중요한 단계에서 적합한 파트너를 찾을 수 있다면 IBM Q는 연구실에서 기술을 꺼내 실제 애플리케이션을 개발하는 데 중추적인 역할을 할 수 있습니다.

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