Quantum Art 연구진, 파동 모델링을 위한 더 효율적인 양자 접근 방식 제시

인사이더 브리프

• Quantum Art는 알려진 파동 물리학을 사용하여 대규모 파동 시뮬레이션을 단순화하는 양자 알고리즘에 대한 연구를 발표했으며, 이는 통신, 지진 모델링 및 엔지니어링 분야에 응용될 가능성이 있습니다.
• 이 방법은 물리적으로 허용된 파동 상태를 직접 구성하여, 모델링 영역이 커짐에 따라 기존 양자 접근 방식의 한계로 작용하는 계산 오버헤드를 피하는 것을 목표로 합니다.
• 이 회사는 10¹⁸–10²¹개의 고전적 격자점이 필요한 일부 시뮬레이션에 잠재적으로 약 100 큐비트를 사용할 수 있을 것으로 추정하지만, 실제 구현은 추가적인 하드웨어 발전에 달려 있습니다.

보도 자료 — 이온 트랩 큐비트와 독점적인 동적 재구성 가능 멀티코어 아키텍처를 기반으로 한 풀스택 내결함성 양자 컴퓨터 개발사인 Quantum Art는 최근 고전 슈퍼컴퓨터로는 해결이 불가능하다고 여겨졌던 파동 전파 문제를 해결하는 새로운 연구(이 논문에 상세히 설명됨)를 발표하여 지진 모델링, 구조 공학 및 재료 과학을 위한 새로운 시뮬레이션 기능을 열었습니다.

무선 신호에서 음파에 이르기까지 파동이 공간을 통해 이동하는 방식을 시뮬레이션하려면 엄청난 컴퓨팅 성능이 필요하며, 모델링되는 영역이 커지지만 세부 수준을 낮출 수 없을 때 그 수요는 급격히 증가합니다. 정밀도에 의존하는 산업에서 이는 매우 중요합니다. 통신 사업자는 네트워크 커버리지를 예측하고, 엔지니어는 건물과 재료가 응력 하에서 어떻게 견디는지 모델링하며, 지구물리학자는 지진파가 지구를 통해 어떻게 이동하는지 추적합니다. 이 연구는 지난 5월 이스라엘의 주요 정부 연구 개발 기관과의 공동 프로젝트를 통해 이 회사가 이전에 시연했던 대규모 파동 시뮬레이션 결과 뒤에 숨겨진 과학적 원리를 설명합니다.

양자 컴퓨터는 여기서 핵심적인 이점을 가집니다. 상대적으로 적은 수의 큐비트를 사용하여 매우 큰 문제를 표현할 수 있기 때문입니다. 그러나 기존의 대부분의 양자 방법은 파동 문제를 방대하고 일반적인 수학적 퍼즐로 취급합니다. 이들은 방정식이 무엇을 설명하는지에 관계없이 무차별 대입 방식으로 거대한 방정식 시스템을 해결합니다. 파동은 엄격한 물리적 규칙을 따릅니다. 특정 주파수의 파동은 특정 매질에서 고정된 속도로 이동하므로, 파동이 이동할 수 있는 모든 방향은 시계 바늘처럼 묘사될 수 있습니다. 속도가 고정되어 있기 때문에 모든 바늘은 길이가 같으며, 그 끝은 하나의 완벽한 원만을 그릴 수 있습니다. 그 원을 벗어나는 것은 물리적으로 불가능합니다. 이전의 방법들은 물리 법칙이 이미 배제한 가능성들을 확인하며 그 원 밖에서 찾느라 여전히 노력을 소비합니다. 결과적으로 대규모 문제에서 속도가 급격히 느려지거나 양자 이점을 잃게 되는 경향이 있습니다.