AD Little on Quantum: 4가지 오해와 5가지 시작 방법 – 고성능 컴퓨팅 뉴스 분석 | 내부HPC

양자 시스템은 잠재적으로 다른 형태의 컴퓨팅보다 기하급수적으로 더 강력해질 것입니다. 물론 좋은 일이지만 양자가 다른 기술에 비해 비례적으로 더 복잡하여 양자에 대해 읽고 이야기하는 것이 훨씬 더 어려워지는 것도 사실입니다.

이것이 바로 경영 컨설팅 회사인 Arthur D. Little의 새로운 논문이 신선한 바람을 불러일으키는 이유입니다. “양자 컴퓨팅의 신화, 응용 및 영향” QC에 대한 글을 이해하기 쉬운 방식으로 작성하는 깔끔한 트릭을 보여줍니다. 이는 부분적으로 이 논문의 네 명의 저자*가 중첩 및 어닐러와 같은 양자 현상을 설명하려는 헛된 노력에 참여하지 않기 때문입니다. 반면에 그들은 용어를 정의하려고 시도할 때 잘 해냈습니다. 아래에서 얽힘에 대한 간결한 네 단어 설명을 참조하세요.

이 논문은 널리 알려진 양자 인식과 오해를 다루고 있습니다. ADL 분석가의 결론 중 하나는 양자 컴퓨팅이 우리가 생각하는 것보다 빨리 일어날 것이며 일부 형태(에뮬레이터)에서 양자 컴퓨팅이 현재 일어나고 있다는 것입니다. 따라서 의사결정자들은 지금부터 양자 기반 구축을 시작해야 합니다.

저자는 “학습 곡선이 가파르고 까다롭기 때문에 기업이 이 혁명을 준비할 시간이 제한되어 있습니다.”라고 주장합니다. “양자 기반 기업은 다른 기업에 비해 큰 이점을 누릴 것이며, 심지어 전체 산업을 변화시킬 수도 있습니다.”

크레딧: AD Little

아래는 논문의 주요 내용입니다. ADL의 QC 정의부터 시작해 보겠습니다.

양자물리적 현상은 기존 컴퓨터의 컴퓨팅 능력을 훨씬 뛰어넘는 컴퓨팅 능력을 가능하게 합니다. 가장 중요한 점은 양자 컴퓨터가 0 또는 1의 값만 가질 수 있는 비트 기반이 아니라 "중첩" 상태로도 존재할 수 있는 큐비트를 기반으로 하며 판독 값이 결정론적이기보다는 확률적이라는 점입니다. . 큐비트를 효과적으로 연결하는 "얽힘" 현상과 함께 큐비트가 추가될 때마다 컴퓨팅 성능이 기하급수적으로 증가합니다. 따라서 QC는 기하급수적으로 증가하는 복잡성과 관련된 소위 다루기 힘든 문제를 해결할 수 있는 이론적 능력을 갖추고 있습니다.

그런 다음 그들은 다음과 같은 경고 메시지를 제공합니다.

그러나 QC 이점을 활용하려면 조직이 과장된 광고를 간파하고 몇 가지 일반적인 통념을 극복하고 QC가 비즈니스에 가장 적합한 방법을 구상해야 합니다.

저자의 네 가지 양자 신화 중 첫 번째: Quantum은 수년 동안 도착하지 않을 것입니다

"최근 양자 연구의 가속화는 안정적이고 오류가 감소된 양자 컴퓨터를 달성하기 위한 주요 단계를 나타냅니다. 상온에서 작동할 수 있는 시스템은 이미 2028년경에 계획되어 있습니다. ...양자 어닐러와 같이 사용자가 액세스할 수 있는 QC 장치가 이미 있습니다. 양자 에뮬레이터(QC 장치를 에뮬레이트하는 기존 슈퍼컴퓨터). 많은 조직에서는 이미 이를 사용하여 개념 증명으로 소규모 실험 시스템을 만들고 있습니다….”

또 다른 신화: QC는 최첨단 응용 분야에만 적용됩니다.

“양자 컴퓨터가 약속하는 컴퓨팅 성능은 단백질 접힘이나 암호화와 같은 고도로 전문화된 응용 분야에서만 사용될 것이라는 믿음이 끈질기게 남아 있습니다. 실제로 QC 애플리케이션은 거의 모든 산업 및 비즈니스 영역에 존재합니다. 예를 들어 현재 계산 복잡성으로 인해 방해가 되는 보다 일상적인 문제에 대한 (지원)이 있습니다.”

세 번째 신화: QC가 아직 존재하지 않아서 시작할 수 없습니다

저자는 “양자 세계에 최적화된 양자 영감 알고리즘을 만들고 테스트하기 위해 귀중한 작업을 수행할 수 있으며, 이는 이러한 장치 또는 기존 CPU/GPU 하드웨어에서 실행될 수 있습니다.”라고 말합니다. "조직은 이미 비즈니스와 관련된 QC 애플리케이션을 식별 및 탐색하고, QC 역량에 대한 액세스를 협상하고, QC 생태계에 참여하고, 역량을 개발하고, 비즈니스 부서를 교육하기 위해 많은 일을 할 수 있습니다."

네 번째 신화: QC는 비싸다

“단기적으로 초기 양자 컴퓨터는 고객이 필요에 따라 액세스할 수 있는 클라우드 기반 시스템이 될 것이므로 자체 시스템과 인프라에 투자할 필요가 없습니다. IBM 및 D-Wave와 같은 회사는 이미 양자 하드웨어에 대한 액세스 라이선스를 제공하고 있습니다. 양자 컴퓨터는 이론적으로 에너지 소비 단위당 더 많은 컴퓨팅 성능을 제공하므로 궁극적으로 기존 컴퓨터에 비해 운영 비용 이점을 제공할 수 있습니다.”

백서의 나머지 부분에서는 네 가지 신화 주제를 확장하고, 예상되는 영향력이 큰 양자 애플리케이션, 예상할 수 있는 기존 슈퍼컴퓨팅에 비해 양자의 성능 향상, 온라인에 제공될 수 있는 최초의 양자 워크로드에 대해 논의합니다. 또한 QC 준비를 위한 XNUMX단계 전략도 제공합니다.

* Arthur D. Little 저자: 사비나 예슈케, 루카스 쾨네케, 파비안 도머 박사, 토마스 틸레.

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• 출처: https://insidehpc.com/2023/10/ad-little-on-quantum-4-myths-and-5-ways-to-get-started/