* 구글코리아 블로그 내용 일부 인용

구글의 최첨단 양자 칩 ‘윌로우(Willow)’를 소개합니다

https://blog.google/intl/ko-kr/company-news/technology/quantum-ai-willow-kr/

오늘 구글은 최신 양자 칩 윌로우(Willow)를 발표하게 돼 매우 기쁩니다. 윌로우는 여러 측정 기준에서 최고 수준의 성능을 보여주면서 두 가지 중요한 성과를 이뤄냈습니다.

첫째, 윌로우는 큐비트 수를 늘려 규모를 확장할 때 오류를 기하급수적으로 줄일 수 있습니다. 이는 거의 30년간 양자 컴퓨팅 분야의 핵심 과제였던 양자 오류 수정에 대한 해결책을 제시합니다.

둘째, 윌로우는 오늘날 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 1025년이 걸리는 표준 벤치마크 계산을 5분 이내에 수행했습니다. 이는 우주의 나이보다 훨씬 긴 시간입니다. [… 중략 …]

오늘날 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 1025년 걸리는 계산을 5분 만에 해결

양자 컴퓨터 윌로우의 성능을 측정하기 위해 저희 팀은 자체 개발한 랜덤 회로 샘플링(RCS) 벤치마크를 이용했습니다. RCS는 현재 양자 컴퓨터에서 수행할 수 있는 가장 어려운 테스트로, 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터로는 불가능한 작업을 수행하는지 확인하는 기준입니다. 양자 컴퓨터를 개발하는 모든 팀은 RCS 테스트를 통해 기존 컴퓨터보다 뛰어난 성능을 보여야만 더 복잡한 양자 작업을 수행할 수 있다는 것을 증명할 수 있습니다. 구글은 이 벤치마크를 통해 꾸준히 양자 칩 세대의 발전을 평가해 왔으며, 2019년 10월 시카모어(Sycamore)의 결과를 발표한 이후 최근 2024년 10월에도 다시 한번 결과를 공개했습니다.

윌로우는 이 테스트에서 놀라운 성능을 보여주었습니다. 오늘날 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 1025년(10 septillion years)이 걸리는 계산을 단 5분 이내에 해결했습니다. 1025년을 숫자로 쓰면 10,000,000,000,000,000,000,000,000년이라는 어마어마한 시간입니다. 이는 물리학에서 알려진 시간 척도는 물론, 우주의 나이를 훨씬 뛰어넘는 수치입니다. 마치 여러 평행 우주에서 동시에 계산이 이루어지는 듯한 윌로우의 성능은, 우리가 다중 우주에 살고 있다는 데이비드 도이치(David Deutsch)의 예측에 더욱 힘을 실어줍니다.

아래 그래프에서 보시는 것처럼 윌로우의 최근 결과는 이전보다 훨씬 개선된 것을 볼 수 있습니다.

연산 비용은 사용 가능한 메모리의 영향을 크게 받습니다.

따라서 구글은 무제한 메모리를 가정한 이상적인 상황(▲)부터 GPU에서 실제적으로 구현 가능한 병렬 처리 방식(⬤)까지 다양한 시나리오를 고려해 추정했습니다.

[나머지 내용은 링크에서 확인해 주세요]