2025년 10월, 여러분이 지나쳤을 수도 있는 획기적인 과학적 돌파구가 있었습니다. Google은 자사의 Willow 양자 칩이 오늘날 최고의 클래식 슈퍼컴퓨터를 시뮬레이션하는 데 약 13,000배 더 오랜 시간이 걸리는 작업을 실행했다고 주장했습니다. 속도 향상은 가장 흥미로운 부분이 아니었습니다. 우리 모두는 양자 컴퓨터가 빠르다는 것을 알고 있습니다.
흥미로운 부분은 Google의 또 다른 주장이었습니다. 결과는 검증 가능합니다. 양자 컴퓨팅의 가장 큰 관심사 중 하나는 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터가 해결할 수 없는 문제를 해결하는 경우 그 답이 올바른지 어떻게 알 수 있는가입니다. Google의 새로운 알고리즘인 Quantum Echoes는 반복하여 동일한 답변을 다시 얻을 것으로 기대할 수 있는 출력을 생성하도록 설계되었습니다.
Google은 알고리즘이 검증 가능한 결과를 생성하는 방법을 설명하는 논문을 Nature에 게재했습니다. 또한 이것이 어떻게 작동하고 왜 미래에 유용할 수 있는지를 보여주기 위해 원리 증명 실험을 수행했습니다. 연구자들은 MRI 기계에 사용되는 기술인 핵자기공명을 사용하여 실제 화학적 특성을 추정한 다음 양자 프로세서를 사용하여 에코 신호를 시뮬레이션했습니다.
이 특정 실험에서는 정확성을 확인하기 위해 다른 방법으로 확인할 수 있는 문제를 사용했습니다. 다음으로, 이 알고리즘은 더 큰 규모의 과제에 사용될 수 있어 양자 컴퓨팅이 실제로 유용한 세계에 더 가까워질 수 있습니다. 현재 양자 컴퓨팅만큼 멋지지만 실제로는 실제 응용 프로그램이 없습니다. 구글은 양자 컴퓨팅으로 강화된 NMR이 성공적인 것으로 입증된 후 재료 과학, 천체 물리학, 의학 연구를 포함한 실용적인 응용 분야로 개발될 수 있기를 바라고 있습니다.
Quantum Echoes는 어떻게 작동하나요?
새로운 알고리즘은 에코(Echoes)라고 하며 우리에게 더 친숙한 종류의 에코와 비슷한 방식으로 작동합니다. 하지만 소리 대신 양자 비트(큐비트) 묶음 내부에서 정보가 튀는 것입니다. 양자 컴퓨팅은 설명하기 매우 어려울 수 있지만 기본적으로 칩은 큐비트를 뒤섞는 복잡한 작업 순서를 실행한 다음 비디오를 되감는 것처럼 모든 것을 뒤로 실행합니다. 바로 중간에 하나의 큐비트에 작은 소위 포크를 추가합니다. 마지막에는 작은 찌름이 되감기를 망칠 정도로 시스템 전체에 퍼졌는지 여부를 측정합니다.
OTOC(Out-of-Time Order Correlator)로 알려진 이 기술은 핵 스핀이 자기장에서 어떻게 동작하는지 추적하여 NMR 실험에 사용되었습니다. 이 논문에서는 분극이 한 번의 스핀에서 시작되어 네트워크를 통해 확산된 다음 신중하게 설계된 반전을 통해 초점을 다시 맞추는 에코 실험에 대해 설명합니다. 초점이 다시 맞춰지기 전에 교란을 추가하면 에코가 저하되며, 이것이 어떻게 저하되는지를 통해 분자의 내부 구조를 알 수 있습니다. 이 기술은 세포, 자석, 심지어 Google에 따르면 블랙홀과 같은 다른 양자 구조에 대한 중요한 통찰력으로 이어질 수 있습니다. 그러나 거기에 도달하는 데는 수년이 걸릴 것입니다.
이는 적절하게 유용한 양자 컴퓨터로 가는 길의 한 단계일 뿐입니다. 우리는 2026년에 볼 수 있을 것으로 예상되는 최고의 기술 트렌드에서 양자 컴퓨팅이 순전히 외형적인 것에서 마침내 진화할 것이라고 예측했습니다. Google은 광범위한 양자 하드웨어 로드맵을 보유하고 있으며 다음에 달성하고자 하는 것이 무엇인지 알고 있습니다. 다음 목표는 실수하기 전에 약 백만 단계를 수행할 수 있을 만큼 안정적인 양자 비트입니다.
