https://www.ted.com/talks/hartmut_neven_quantum_computers_aren_t_what_you_think_they_re_cooler

"양자 컴퓨팅은 우리가 다중우주에 살고 있다는 생각을 진지하게 받아들이는 첫 기술입니다. 계산을 평행 우주로 분산시키는 것으로 볼 수 있습니다."

"현재까지 양자 컴퓨터에서만 할 수 있는 실제 응용 프로그램을 수행한 사람은 없습니다. 언론에서 읽은 것과는 다르게요. 상업적 응용으로 이어질 수 있는 알고리즘의 설계를 완료했다고 말씀드리게 되어 기쁩니다.

이 양자 알고리즘은 신호 처리를 수행하여 핵 전자 스핀 분광법을 사용하여 분자를 감지하고 분석하는 새로운 방법을 가능하게 합니다. 시간이 지나면 이것은 흥미로운 소비자 응용 프로그램으로 이어질 수 있습니다. 휴대폰이나 스마트 워치에 전자 코와 같은 장치를 상상해보십시오.휴대폰이 위험한 바이러스가 있는 방에 들어간 것을 경고해준다면 얼마나 멋질까요? 또는 스마트 워치가 혈류의 유리 라디칼을 감지하여 아사이 주스를 마실 시간이라고 알려주거나, 음식의 알레르겐을 경고하는 등 여러 유용한 용도를 상상해보십시오."

요약

1. 양자 컴퓨터의 원리:
- 기존 컴퓨터의 이진 논리 대신 양자 물리학의 법칙을 사용합니다.
- 다중 우주 개념을 활용해 병렬 계산을 수행합니다.

2. 현재 양자 컴퓨터의 능력:
- 작은 "마법의 조각들"을 만들어냅니다. 예를 들어, 미니 웜홀, 시간 결정체, 비가환 애니온 등을 생성했습니다.
- 아직 실용적인 응용은 없지만, 분자 검출을 위한 알고리즘이 개발 중입니다.

3. 양자 컴퓨터의 발전:
- Google의 로드맵은 백만 개의 물리적 큐비트를 가진 컴퓨터 제작을 목표로 합니다.
- 최근 실험에서 현존 최고의 슈퍼컴퓨터가 10억 년 걸릴 계산을 수행했습니다.

4. 미래 응용 분야:
- 신약 개발, 배터리 설계, 핵융합 반응로 설계 등에 활용될 수 있습니다.
- 최적화 문제 해결에서 큰 성능 향상이 기대됩니다.

5. 의식에 대한 연구:
- 양자 정보 과학이 의식의 본질을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다고 제안합니다.
- 다중 우주에서 단일 고전적 세계의 출현을 경험하는 것이 의식일 수 있다는 가설을 제시합니다.

Google Quantum AI 팀의 최근 실험 결과

1. 이전 실험 (2019년 이전):
- Google 팀은 양자 컴퓨터로 특정 계산을 수행했습니다.
- 당시 최고의 슈퍼컴퓨터가 이 계산을 수행하려면 10,000년이 걸렸을 것으로 추정되었습니다.

2. 최근 실험:
- 같은 종류의 실험을 반복했지만, 양자 컴퓨터의 성능이 크게 향상되었습니다.
- 현재 세계 최고의 슈퍼컴퓨터인 Frontier가 이 계산을 수행하려면 10억 년이 걸릴 것으로 추정됩니다.

3. 의미:
- 이는 양자 컴퓨터의 성능이 기하급수적으로 향상되고 있음을 보여줍니다.
- 양자 컴퓨터가 특정 유형의 문제에서 고전적 컴퓨터를 압도적으로 능가할 수 있다는 것을 입증합니다.

4. Neven's Law:
- 이러한 급격한 성능 향상은 'Neven's Law'를 뒷받침합니다.
- 이 법칙은 양자 컴퓨터의 성능이 이중 지수적 속도로 증가할 것이라고 예측합니다.

이 실험 결과는 양자 컴퓨팅 기술의 잠재력과 빠른 발전 속도를 보여주는 중요한 이정표입니다. 그러나 이는 특정 유형의 계산에 대한 것이며, 모든 종류의 문제에 적용되는 것은 아니라는 점을 유의해야 합니다.

Google 양자 컴퓨터 개발 로드맵

1. 로드맵 개요:
- Google은 백만 개의 물리적 큐비트를 가진 대규모 오류 정정 양자 컴퓨터를 만드는 것을 목표로 합니다.
- 이 로드맵은 총 6개의 주요 이정표로 구성되어 있습니다.

2. 현재 진행 상황:
- 강연 시점에서 첫 두 개의 이정표를 이미 달성했다고 합니다.

3. 주요 이정표:
- 2019년 이전: 양자 우위 최초 입증
- 2023년: 확장 가능한 양자 오류 정정 기술 시연

4. 미래 전망:
- 강연자는 현재 로드맵의 약 절반 정도를 완료했다고 언급합니다.
- this decade(2020년대) 말 이전에 전체 로드맵을 완료할 수 있을 것으로 낙관적인 전망을 제시합니다.

5. 오류 정정의 중요성:
- 현재 2-큐비트 연산의 오류율은 1/1000입니다.
- 목표는 여러 물리적 큐비트를 결합해 논리적 큐비트를 만들어 오류율을 10억분의 1 이하로 낮추는 것입니다.

이 타임라인은 Google의 양자 컴퓨팅 기술 발전에 대한 구체적인 계획과 진행 상황을 보여줍니다. 강연자는 이 계획이 예정대로 진행된다면, 2020년대 말 이전에 실용적인 대규모 양자 컴퓨터를 만들 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

 

상업적 응용으로 이어질 수 있는 알고리즘 설계 언급

1. 분자 검출 및 분석 알고리즘:
- 강연자는 첫 번째 상업적 응용으로 이어질 수 있는 알고리즘 설계를 완료하고 있다고 말했습니다.
- 이 양자 알고리즘은 신호 처리를 수행하여 핵전자 스핀 분광학을 이용한 새로운 방식의 분자 검출 및 분석을 가능하게 합니다.

2. 잠재적 응용:
- 스마트폰이나 스마트워치에 '전자코' 같은 기능을 추가할 수 있습니다.
- 이를 통해 다음과 같은 기능이 가능해질 수 있습니다:
a) 위험한 바이러스가 있는 방에 들어갈 때 경고
b) 혈류 내 자유 라디칼 검출
c) 음식 내 알레르겐 경고

3. 개발 단계:
- 이 알고리즘은 설계 완료 단계에 있다고 합니다.
- 아직 실제 구현되지는 않았지만, 상업적 응용으로 이어질 수 있는 첫 번째 양자 알고리즘이 될 수 있다고 강조했습니다.

 

기타

1. 양자 AI:
- 강연자는 미래에 양자 AI가 일반 AI를 체스나 바둑에서 이길 수 있을 것이라고 언급합니다.
- 이는 양자 컴퓨팅이 AI 발전에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사합니다.

2. 최적화 문제 해결:
- 양자 컴퓨터가 최적화 문제 해결에서 큰 성능 향상을 보일 것으로 예상됩니다.
- 이는 엔지니어링, 금융, 기계 학습 등 다양한 분야에 영향을 미칠 수 있습니다.

3. 의식에 대한 연구:
- 강연자는 양자 정보 과학이 의식의 본질을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다고 제안합니다.
- 의식이 다중 우주에서 단일 고전적 세계의 출현을 경험하는 것일 수 있다는 가설을 제시합니다.
- 이를 실험적으로 검증하기 위한 양자 신경생물학 프로그램을 시작했다고 합니다.

4. 분자 검출 기술:
- 핵전자 스핀 분광학을 이용한 새로운 분자 검출 및 분석 방법을 개발 중입니다.
- 이는 미래에 스마트폰이나 스마트워치에 '전자코' 같은 기능을 추가할 수 있게 할 수 있습니다.

5. 미래 응용 분야:
- 신약 개발, 배터리 설계, 핵융합 반응로 설계 등 다양한 분야에서 양자 컴퓨팅의 활용 가능성을 언급합니다.

이러한 내용들은 양자 컴퓨팅이 AI를 포함한 다양한 기술 분야에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 심지어 의식과 같은 철학적 문제에 대한 새로운 접근 방식을 제공할 수 있음을 시사합니다.