양자 컴퓨터

참조: www.krnet.or.kr/board/data/dprogram/2350/C1-1_%C7%E3%C1%D8.pdf

 

정의

양자역학의 주요원리(중첩성, 얽힘현상, 관측의 영향 등)를 기반으로 작동하는 컴퓨터

암호해독, 데이터검색 등 기존의 폰노이만식 컴퓨터로는 어려운 계산을 수행할 수 있음

 

양자정보이론을 이용하여 초고속 연산이 가능한 미래형 특수목적(암호해독, 데이터 검색 등) 컴퓨터

 

양자 컴퓨터에 적용되는 대표적인 양자역학 성질

성질	설명	적용/효과
중첩성(Superposition)	양자의 상태가 확률적으로 여러 개의 상태로 존재한다는 성질	연산속도 대폭 향상
얽힘성(Entanglement)	한 쪽 양자의 성질이 결정되면 다른 쪽의 상태도 순간적으로 정해져 버리는 성질	원격 이동성
관측의 영향(Effect of Observation)	양자의 중첩상태를 관찰하면 1과0의 양쪽 값을 취하고 있던 상태가, 1이나 0 한쪽으로 정해져버리는 성질	보안성 강화

 

• 양자상태:고전역학에서 나타나지 않는 양자 고유의 성질(중첩,얽힘,불확정성 등)을 갖는 상태
• Qubit(Quantum bit): 양자정보의 기본 정보량

요소 기술

양자회로, 양자 알고리즘, 양자 오류정정부호 등

 

양자컴퓨터 구현에 필요한 요소

범용성(Controllability), 신뢰성(Preservation), 확장성(Scalability)

 

양자 컴퓨터와 일반 컴퓨터 비교

항목	일반 컴퓨터	양자 컴퓨터
기본 정보량	bit(0/1)	Qubit
연산 방법	모든 가능한 입력에 대한 연산을 반복 해야함	양자적으로 중첩된 입력상태에 대해 병렬처리
입력에 대한 결과 체계	결정론적 튜링 기계 (하나의 입력에 하나의 결과)	비결정론적 튜링 기계 (여러 결괏값을 한 번에 낼 수 있음)

 

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