양자컴퓨터는 어떠한 원리로 작동하나요?

Question

양자컴퓨터는 어떠한 원리로 작동하는지 알려주시면 감사하겠습니다. 양자컴퓨터는 어떠한 이유로 일반 컴퓨터보다 훨씬 뛰어난 성능을 낼 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

양자 컴퓨팅(Quantum computing)은 클래식 컴퓨팅(Classical computing)과는 다른 원리를 기반으로하는 컴퓨팅 기술입니다. 클래식 컴퓨팅에서는 데이터를 비트(bit)로 표현하여 연산합니다. 비트는 0 또는 1의 값만 가질 수 있습니다. 반면에, 양자 컴퓨팅에서는 양자 비트(qubit)을 사용하여 데이터를 표현합니다. 양자 비트는 0과 1의 값을 동시에 가질 수 있으며, 양자 상태(quantum state)라는 개념이 적용됩니다. 이를 통해 양자 컴퓨팅에서는 클래식 컴퓨팅에서는 불가능한 병렬 연산을 가능케 합니다.

양자 컴퓨팅의 높은 성능은 양자 효과(Quantum effect)라는 것이 원인이 됩니다. 양자 효과는 양자 상태를 통해 표현되는 데이터의 특징을 이용하여 클래식 컴퓨팅에서는 불가능한 빠른 연산을 가능케 하는 효과입니다.

Answer 2

안녕하세요. 정성목 과학전문가입니다.

양자 컴퓨터는 양자역학의 원리에 따라 작동합니다. 비트(0과 1)를 사용하여 정보를 표현하고 처리하는 기존 컴퓨터와 달리 양자 컴퓨터는 양자 비트, 즉 큐비트를 사용합니다. 큐비트는 동시에 여러 상태로 존재할 수 있기 때문에 양자 컴퓨터는 특정 계산을 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 수행할 수 있습니다. 또한 양자 컴퓨터는 한 큐비트의 상태가 다른 큐비트의 상태와 상호 연관되어 있는 양자 얽힘을 활용하여 복잡한 연산을 더 효율적으로 수행할 수 있습니다. 이러한 양자 속성의 조합은 컴퓨팅의 새로운 가능성을 열어주며, 기존 컴퓨터로는 해결하기 어려운 문제를 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.