로그인이 필요합니다.

로그인정보입력
소셜 계정으로 로그인
닫기

로그인폼

커뮤니티COMMUNITY

커뮤니티 > 컴퓨터

양자 컴퓨터로 웜홀 시뮬레이션, 양자 순간이동 실험

lsmin0420
LEVEL74
출석 : 196일
Exp. 88%
[등록된 소개글이 없습니다]

과학자들은 양자 컴퓨터를 활용한 최조의 웜홀 시뮬레이션으로 양자 신호 전송을 실험했다.

이론적 웜홀 역학을 연구할 수 있는 양자 순간이동(quantum teleportation) 프로토콜을 활용한 양자 실험이다.

웜홀(wormhole)은 시공간의 두 원격 영역 사이의 통로다. 그들은 실험적으로 관찰되지 않았지만 과학자들은 거의 100년 동안 그들의 존재와 특성에 대해 이론화했다. 1935년 앨버트 아인슈타인과 네이선 로젠은 중력을 시공간의 곡률로 설명하는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따라 웜홀을 시공간 구조를 통과하는 터널로 설명했다. 연구원들은 두 물리학자의 이름을 따서 웜홀을 아인슈타인-로젠 브리지라고 부르며, “웜홀”이라는 용어 자체는 1950년대 물리학자 존 휠러가 만들었다.

이 실험은 실제 웜홀을 생성하지 않고도 연구자들이 이론적 웜홀과 양자 중력(quantum gravity)사이의 연결을 조사할 수 있도록 한다. 양자 중력은 본질적으로 서로 호환되지 않는 것처럼 보이는 자연에 대한 두 가지 기본적이고 잘 연구된 설명인 양자 물리학과 중력을 연결하려는 일련의 이론이다.

미국 켈리포니아 공대(Caltech) 물리학과 Shang-Yi Ch’en 교수는 “우리는 중력 웜홀의 주요 속성을 나타내면서도 오늘날의 양자 하드웨어에 구현할 수 있을 만큼 충분히 작은 양자 시스템을 발견했다”며 “이 작업은 양자 컴퓨터를 사용하여 양자 중력 물리학을 테스트하는 더 큰 프로그램을 향한 단계”라고 말했다.

이 연구는 네이처(Nature) 저널에 11월 30일(현지시각) 게재됐다.

credit:A Mueller/Caltech.

양자 순간이동

양자 얽힘(quantum entanglement)은 양자 컴퓨팅에서 중요한 역할을 한다. 양자 얽힘 상태 두 입자 사이 정보의 양자 순간이동(quantum teleportation)은 그 주요 자원이다. 이 프로세스는 순간적으로 발생하므로 중력 웜홀을 통해 양자 정보를 전송하는 프로세스를 에뮬레이트한다. 그러나 두 경우 모두 정보를 해독하기 위해 신호가 필요하기 때문에 빛의 속도보다 빠른 통신이 불가능하다.

양자 프로세서는 양자 순간이동과 웜홀 사이의 유사성을 탐구하는 이상적인 실험 장치다. 이 시나리오에서 양자 프로세서의 양자 비트 또는 큐비트는 서로 얽혀 있으며 순간 이동은 큐비트가 웜홀을 통해 이동하는 것과 같다.

논문 제1저자인 미국 캘리포니아 공대(Caltech) 마리아 시피로풀루(Maria Spiropulu), 하버드 대학(Harvard University) 다니엘 제퍼리스(Daniel Jafferis)와 동료들은 웜홀과 유사한 유형의 양자 순간이동 시스템을 실험했다.

실험을 제대로 수행하려면 오늘날의 양자 프로세서에서 사용할 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 큐비트가 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 기계 학습을 사용하여 필요한 최소 큐비트 수와 양자 순간 이동 프로토콜을 설정하는 방법을 알아냈다. 그들은 구글(Google) 시카모어(Sycamore) 양자 프로세서에서 164개의 2큐비트 게이트를 사용하여 9큐비트에서 웜홀 역학을 생성할 수 있었다.

실험에서 연구원들은 양자장의 특수 펄스 형태로 오는 음의 에너지 충격파를 적용함으로써 충분한 시간 동안 웜홀을 열어 둘 수 있음을 보여주었다. 그들은 또한 웜홀이 행동할 것으로 예상되는 방식과 일치하는 부정적인 에너지가 적용될 때만 통과 가능한 웜홀의 주요 서명을 관찰했다.

그런 다음 전송된 양자 정보의 역학을 연구했다. 웜홀을 통해 이동하는 신호는 일련의 스크램블링 및 언스크램블링을 경험하며, 웜홀을 나가는 양자 정보는 그대로 유지됐다.

연구팀은 Sycamore 프로세서에서 음의 에너지 충격파와 양의 에너지 충격파를 적용할 때 한 쪽에서 다른 쪽으로 얼마나 많은 양자 정보가 전달되는지 측정했다. 오직 음의 에너지 충격파만이 웜홀을 열 수 있기 때문에, 그들은 이러한 충격파만이 신호를 통과시킬 수 있다는 것을 발견했다.

웜홀을 통과하는 정보는 통과 가능한 웜홀의 키 시그니처를 가진다. 이는 양자 프로세서를 사용한 중력 물리학을 탐구, 끈 이론과 양자 중력 테스트에 기여할 수 있다.

Spiropulu는 “우리가 사용한 양자 프로세서의 높은 충실도는 필수적이었다. 오류율이 50% 더 높았다면 신호가 완전히 가려졌을 것이다. 오류율이 절반이었다면 신호가 10배 더 높아졌을 것”이라고 말했다.

연구원들은 이 작업을 더 복잡한 양자 회로로 확장하기를 희망한다.

연구에 참여하지 않은 미국 프린스턴 고등연구소(Institute for Advanced Study)의 후안 말다세나(Juan Maldacena)는 이 연구를 창발적 시공간 설명을 가질 수 있는 복잡한 양자 시스템을 만들기 위한 흥미로운 첫 단계라고 설명했다. 

해당 게시물에 음란물(아동 포함), 도박,광고가 있거나 바이러스, 사기파일이 첨부된 경우에 하단의 신고를 클릭해주세요.
단, 정상적인 게시물을 신고할 시 사이트 이용에 불이익을 받으실 수 있습니다.

댓글 0
닉네임
14-03-02
답글 0
추천공감 0
감추기
보이기
삭제
신고
댓글을 불러오는데 오류가 발생하였습니다.
댓글입력 ┗답글
┗답글닉네임
14-03-02
감추기
보이기
삭제
신고
댓글을 불러오는데 오류가 발생하였습니다.
해당 게시물에 댓글이 없습니다. 댓글을 달아주세요~!
댓글입력
소셜 계정으로 로그인
게시판 목록
번호 제목 작성자 등록일 점수 조회
[강좌] 화질 안좋은 영상 화질 업하는법 KMP사용 [11]조선나이키03-176213183
[강좌]DAEMON Toolsː설치와 사용방법! [8]GamKo08-2413713107
中 해킹그룹 사이버공격…“우리말학회 등 12개 학술기관 해킹”lsmin042001-25038
문체부, 中해커 연쇄해킹에 소속기관 철저 대응 당부lsmin042001-25035
“1000큐비트 양자컴퓨터 나온다” 불붙은 양자암호 경쟁lsmin042001-25038
디도스 공격에 PC방 먹통 “대목에 날벼락” 업주들 분통또융01-24041
컴퓨터 택배 배송 중 파손 "수리 불가능할 정도"또융01-24036
산업용 딥러닝 컴퓨터비전 솔루션 아이브(AiV), 100억 시리즈B 유치또융01-24040
남녀 간의 컴퓨터 사용패턴에 차이가 있다?또융01-21034
1만년 걸릴 계산을 3분에… 尹이 양자 기술에 꽂힌 이유또융01-21041
“1000큐비트 양자컴퓨터 나온다” 불붙은 양자암호 경쟁또융01-21056
계정 도용 의심으로 비밀번호 변경하라고? 알고보니 북한발 해킹 공격lsmin042001-20038
어느 해커의 명절 나기... “설이요? 해킹하기 가장 좋은 날이죠”lsmin042001-20035
넥슨컴퓨터박물관, ‘설날N박물관’ 이벤트 실시lsmin042001-20033
더 간단한 양자 컴퓨터 암호 해독, 암호화 위협또융01-19036
슈퍼 컴퓨터의 선택은 아스널의 EPL 우승…토트넘 6위·울버햄튼은 강등또융01-19057
한글과컴퓨터, 3.76% 오르며 체결강도 강세 지속(204%) 출처 : https://sedaily.com/NewsView/29KITLCAT..또융01-19060
또 북한발 해킹?... “‘daum’ 아닌 ‘daurn’에서 메일 오면 주의”lsmin042001-17039
암호화폐 코드의 버그 잡는 컴퓨터 공학자lsmin042001-17038
집에서 컴퓨터 할 때 “남성은 데스크톱, 여성은 노트북 선호”lsmin042001-17059
과기정통부, 양자‧초고성능컴퓨터 원천연구개발 투자tmddnjs532101-15057
양자·슈퍼컴퓨터 등 ICT 원천연구개발에 올해 1557억 투자…지난해 1.7배tmddnjs532101-15062
韓 슈퍼컴퓨터 기술, 선도국 80% 수준… “산업계 중심으로 국산화 나선다”tmddnjs532101-15039
슈퍼마이크로컴퓨터, X13 서버 포트폴리오 출시…4세대 인텔 제온 스케일러블 프로세서 탑재lsmin042001-13069
과기정통부, 양자‧반도체‧초고성능 컴퓨터 등 원천연구개발에 1557억원 투자lsmin042001-13054
양자컴퓨터가 벌써 RSA 암호화 알고리즘을 깼다고?lsmin042001-13079
美 FAA 컴퓨터 고장…美 전역서 항공편 연기·취소 등 마비또융01-11052
게시판 검색 검색