By 케나 휴즈-캐슬베리 21년 2022월 XNUMX일 게시됨
예측할 수 없는 환경과 다면적인 실시간 계산을 통해 군대는 성공적인 노력을 위해 양자 컴퓨팅의 이점을 활용하려는 산업입니다. 그러나 그것은 많은 사람들이 기대하는 양자 컴퓨팅 유형이 아닐 수도 있습니다. "양자 컴퓨팅에는 양자 컴퓨터가 무엇인지 이미 알고 있다고 생각하고 정확히 한 가지 방식이어야 한다고 생각하는 물리학자들이 많이 있습니다."라고 설명했습니다. 리처드 머레이, 영국 기반 양자 컴퓨팅 회사의 CEO 오르카 컴퓨팅. “사실 그것은 다양한 형태로 적용될 믿을 수 없을 정도로 흥미로운 신기술입니다. 모든 것을 포함할 수 있는 컴퓨팅 시스템을 살펴봅니다. FPGA 일종의 슈퍼컴퓨터로 말하자면, 그것들은 여전히 서로 다른 다양한 요소를 가진 두 종류의 컴퓨터입니다. 양자컴퓨팅도 마찬가지일 것이라고 생각합니다.” 그의 요점을 거의 증명하기 위해 ORCA Computing의 Murray와 그의 팀은 최근 PT-1 모델 영국의 양자 컴퓨터 국방부. 이 모델은 상온에서 작동하고 현장 컴퓨팅용으로 설계된 최초의 양자 컴퓨터 유형으로, 기술이 더욱 견고하고 다재다능해질 수 있도록 합니다. 미국에서, 이온 Q 서명 한 $ 13.4 만 R&D를 위한 양자 컴퓨팅 하드웨어 및 소프트웨어를 제공하기 위해 미 공군 연구소(USAFRL)와 계약을 체결했습니다. 비슷하게, 샌드박스AQ 다양한 분야에서 양자 기술을 배치할 수 있도록 미군과 긴밀히 협력하고 있습니다. 군대가 직면하는 예측할 수 없는 환경에서 더 배치 가능한 양자 컴퓨터를 사용하면 많은 프로젝트를 간소화할 수 있습니다.
양자 컴퓨터의 일반적인 설정은 모양 때문에 "대성당"으로 설명되었습니다. 와 함께 증폭기s, 큐비트 어레이, 아이솔레이터 및 기타 여러 유형의 챔버, 기계e는 상당히 크고 부피가 크며 회사가 장치의 큐비트 수를 확장하기 위해 노력함에 따라 더 커질 가능성이 높습니다. 이로 인해 이러한 유형의 양자 컴퓨터를 현장에 배치하는 것이 어려워지므로 Murray는 군대를 위해 특별히 다른 유형의 양자 컴퓨터를 만들어야 한다고 제안합니다. Murray는 "방어에는 표준 컴퓨팅과 다른 컴퓨팅에 대한 많은 응용 프로그램이 있으며 일종의 통제된 환경에 있지 않습니다"라고 말했습니다. “그렇지 않은 아주 좋은 이유가 있습니다. 매우 열악한 환경에서 작동하거나 계산하기 위해 다양한 매개 변수에 대처해야 할 수도 있습니다. 예를 들어 엄청난 방사능 환경에서 작동해야 할 수도 있습니다. 다른 유형의 컴퓨팅 플랫폼이 엄청난 것으로 입증될 수 있는 환경 유형이며, 모두가 상상하는 고성능 컴퓨팅 세계와는 다른 세계일 수 있습니다.” 이러한 제약은 Murray가 PT-1 모델, 그가 말했듯이 "랜드로버 뒷좌석"에 앉을 수 있습니다. 사용 광자 큐비트, PT-1은 추운 온도의 필요성을 피하고 더 많은 모바일 시스템을 기반으로 합니다. 국방부는 PT-1을 사용하기 때문에 이 장치를 실행할 수 있는 사용자 지정 프로그램을 개발할 것입니다.
대규모 군사 응용 프로그램
더 많은 것을 필요로 하는 것 너머 배포 가능 군대에는 차이를 만들 수 있는 양자 기술이 있는 다른 중요한 영역이 있습니다. 암호화에서 스텔스 에 새로운 차량 디자인, 양자 컴퓨팅의 기회는 끝이 없어 보입니다. 사용 사례가 계속 연구되고 개발되는 동안 현재 양자 컴퓨터는 최적화 문제에 사용되거나 기계 학습과 짝을 이룹니다. "ORCA에서 팀은 기계 학습을 사용하는 생성 모델에 많은 시간을 할애합니다."라고 Murray는 말했습니다. 그는 또한 하드웨어가 완전히 오류를 수정하기 위해 발전함에 따라 더 많은 사용 사례가 열릴 것이라고 가정합니다. Murray가 제공하는 미래 사용 사례 중 하나는 실온 초전도체를 만드는 것입니다. "상온 초전도체가 군대에서 어떻게 중요할 것인가?"라고 생각할 수도 있습니다. 그는 말했다. "글쎄요, 에너지 저장, 많은 양의 에너지를 저장해야 한다면 상온 초전도체를 사용하면 됩니다."
하나의 명백한 응용 프로그램은 암호 법. "양자 컴퓨터는 암호화를 깨뜨릴 수 있을 것입니다."라고 설명했습니다. 젠 소바다, SandboxAQ의 공공 부문 회장. “많은 적들이 지금 저장을 수행하고 나중에 공격을 해독합니다. 양자 컴퓨터를 사용할 수 있게 되면 해독할 목적으로만 암호화된 데이터를 훔칩니다. 이를 통해 무기 시스템 데이터, 재료 구성, 직원 신원 및 군이 보호하고자 하는 기타 정보와 같은 민감한 데이터에 액세스할 수 있습니다.” 양자 컴퓨터는 난수를 생성하거나 소수를 인수분해할 수 있기 때문에 암호화 암호화가 작동하는 전체 방식을 위협할 수 있습니다. 이것은 이미 blockchain 및 크립토 통화를. 이러한 암호화를 깨면 특히 권력을 가진 사람들에게 중대한 결과를 초래할 수 있습니다. Murray는 "누군가가 이러한 컴퓨터 중 한두 대를 소유하는 즉시 암호화된 데이터에 액세스할 수 있습니다."라고 설명했습니다. “그 위협은 오늘날 전송되고 있는 데이터에 적용될 수 있습니다. 따라서 데이터 방식으로 침입하고 해독할 가능성이 10년 후에만 나타나더라도 양자 컴퓨터를 사용할 수 있게 되면 10년 후에 해당 데이터로 돌아갈 수 있습니다. 10년 전에는 사람들이 필사적으로 비밀로 유지했던 것들을 갑자기 해제할 수 있습니다. 따라서 현재 생각은 10년 안에 그러한 것들을 사용할 수 있기를 원하지 않는다면 오늘날 사용되는 보안 프로토콜에 대해 생각하기 시작해야 한다는 것입니다.” 모든 군대는 민감한 기밀 정보를 다루기 때문에 강력한 암호화 프로세스를 갖추는 것이 중요합니다. 이러한 양자 기계 중 소수만이 초기 첫 번째 단계에 도달할 것이기 때문에 불평등과 취약점 프라이버시에서 누가 이 기술에 액세스할 수 있는지에 대해 권위 있는 리더들 사이에 약간의 경쟁을 만들고 있습니다.
아이러니하게도 양자 컴퓨터는 암호화 문제에 대한 해결책이 될 수도 있습니다. Sovada는 “긍정적인 측면에서 Quantum 컴퓨터는 복잡한 문제를 해결하기 위해 컴퓨팅 성능을 높일 수 있습니다. 군대는 공급망 요구 사항, 물류(자재 이동), 예측 유지 관리 등에 대한 통찰력을 제공하기 위해 평가해야 하는 방대한 양의 데이터를 보유하고 있습니다.”
다른 응용 프로그램은 그렇게 끔찍하지는 않지만 그만큼 중요합니다. 에 따르면 2021년 논문, 양자 중력계는 군대에서 지진학, 지구 물리학, 지하 스캐닝, 심지어 고고학이나 오일 탐지를 돕기 위해 사용할 수 있습니다. 자원, 특히 석유가 점점 더 희소해짐에 따라 이러한 양자 장치는 일부 군사 응용 분야에서 더 중요한 역할을 할 수 있습니다.
군이 양자 기술에 눈독을 들이고 있다는 사실은 양자 산업에 이득이다. Murray에 따르면, “영국의 많은 군대와 우리 스타트업 친화적 팔을 가지고 있습니다. 그리고 많은 정부와 국방 기관이 이 스타트업 커뮤니티와 연결하기 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다.” 이것은 양자 회사가 군대와 협력하기 위해 극복해야 할 많은 장벽을 최소화합니다. 그러나 고려해야 할 다른 사항이 있습니다. Murray는 "그들은 정부 지원 기관이므로 문제를 해결하는 데 더 오래 걸립니다. 그러나 그들은 매우 장기적인 예산을 가지고 있기 때문에 이점이 있습니다. 따라서 그들은 회사처럼 다음 분기에 할 수 있는 것을 반드시 찾고 있지는 않습니다.” 이것은 양자 컴퓨팅 회사가 초기에 군사 파트너십을 찾는 것을 더 쉽게 만들 수 있습니다.
이 업계의 다른 전문가들은 다른 국가에 비해 미군이 양자 기업과의 민간 파트너십에 더 많은 투자를 할 수 있다고 생각합니다. "국방부는 보안 통신, 위치/탐색/타이밍 및 컴퓨팅 이점에 대한 영향으로 인해 초창기부터 미국에서 양자 기술 연구를 지원한 오랜 역사를 가지고 있습니다."라고 IonQ 공동 설립자 겸 최고 책임자는 설명했습니다. 기술 책임자 김중상. “중국과 많은 유럽 국가는 이미 공적 자금 지원 양자 이니셔티브를 잘 구축하고 있지만 미국 정부는 양자 산업의 강점으로 인해 공공-민간 파트너십의 기회를 인식하기 시작했습니다. IonQ가 보유한 최첨단 양자 컴퓨팅 기술을 통해 DoD는 그들이 직면한 많은 어려운 컴퓨팅 문제를 해결할 수 있습니다. 민간-공공 파트너십은 국내 양자 컴퓨팅 산업을 강화하고 미국 국방 기술 배치를 위한 예상치 못한 효율성을 실현할 것입니다. AFRL은 그러한 얼리 어답터 중 하나이며 우리는 업계가 미래에 지속적인 투자를 보장하는 DoD의 다른 영역에 영향력 있는 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 기대합니다.” 같은 법안 덕분에 칩법, 미군은 민간 양자 회사가 실행 가능한 일정에 프로젝트에 어떻게 도움이 될 수 있는지 이해하기 시작했습니다.
양자 산업의 많은 전문가와 마찬가지로 Murray는 이러한 장치에 더 쉽게 액세스할 수 있는 시기를 주시하고 있습니다. Murray는 "향후 XNUMX년 동안 양자가 국방 및 군사 분야를 포함하는 유용하고 매우 틈새 시장에 적용되는 것을 보게 될 것"이라고 말했습니다. “이제 그것은 매우 논란이 많은 믿음입니다. 앞으로 몇 년 안에 우리는 하이브리드 공간에서 획기적인 발전을 보게 될 것이라고 생각합니다.” Murray는 하이브리드 컴퓨터에서 완전 양자 컴퓨터로의 전환이 기술 개발에 시간이 필요하기 때문에 지금으로부터 약 XNUMX년 후에 일어날 것이라고 믿습니다. 그리고 그 전환이 발생하면 그는 더 작은 스타일의 양자 컴퓨터가 군대에서 사용될 것이라고 가정합니다. "이러한 대성당 크기의 구조물에서 멀리 떨어진 연구실 외부의 모바일 플랫폼에서 작동하는 컴퓨팅 시스템에 대한 정말 흥미로운 요구가 있습니다."라고 그는 덧붙였습니다. "따라서 고전 컴퓨팅에서 우위를 점하는 모든 것이 양자 컴퓨팅에도 적용됩니다." 다른 전문가들은 이 기술이 이미 배포되고 있다고 보고 있습니다. "이 기술은 오늘날 여기에 있습니다."라고 Sovada는 말했습니다. "군은 양자 기술을 사용하고 이를 즉시 시스템에 통합할 수 있으며 양자 컴퓨터의 가용성이 양자 기술의 다른 측면의 가용성과 다르다는 것을 알아야 합니다."
Kenna Hughes-Castleberry는 Inside Quantum Technology의 전속 작가이자 JILA(University of Colorado Boulder와 NIST 간의 파트너십)의 과학 커뮤니케이터입니다. 그녀의 글쓰기 비트에는 심층 기술, 메타버스 및 양자 기술이 포함됩니다.
