설명

지난 수년간 날이 갈 수록 반도체는 작아지고 그 처리 속도는 빨라져 왔습니다. 하지만 최근 너무 작아져버린 부품 탓에 전자가 이를 무시하고 그냥 통과해버리는 이른바 터널링 현상으로 인해 더 이상의 반도체 소형화가 어려워졌습니다. 또 현존하는 최고의 슈퍼컴퓨터에서도 풀기 힘든 문제들이 제시가 되면서 기존 고전 컴퓨터보다 빠르고 효율적인 컴퓨터의 필요성이 이야기 되고 있습니다. 천재 물리학자 리처드 파인만은 양자역학의 성질을 이용해서 양자적 현상을 계산하는 컴퓨터, 양자 컴퓨터에 대한 개념을 주장했습니다. 0과 1의 값을 한번에 하나만 가질 수 있는 기존의 비트와는 달리 양자역학의 중첩과 얽힘 현상을 이용하여 0과 1의 값이 동시에 존재할 수 있는 큐비트를 계산 단위로써 활용합니다. 큐비트가 늘어나면 늘어날 수록 동시에 표현할 수 있는 값이 지수적으로 증가하게 됩니다. 양자 컴퓨터를 이용해 기존에 하기 힘들었던 큰 수의 소인수 분해 문제나 최적화 문제등을 효율적으로 풀어낼 수 있을 것이라 기대하고 있습니다. 양자 컴퓨터의 핵심인 중첩과 얽힘은 수학적으로 어떻게 표현 할 수 있을까요? 또 이를 수학적으로 표현하는 법을 알게 되면 이러한 수학적 모델을 시뮬레이션 해 볼 수 있지 않을까요? 이번 세션에서는 양자컴퓨팅의 양자회로에 사용되는 수학적 기초와 이를 파이썬 라이브러리인 NUMPY를 이용해 시뮬레이션 하는 방법에 대해 다루게 될 것입니다.