[128회 관리 기출목차]

 

문제

큐비트(Qubit)에 대하여 설명하시오.

 

 

1. 양자정보시스템 정보 기본 단위, 큐비트(Qubit) 의 개념.

  - Quantum Bit의 약자로  1개의 큐비트에는 00,01,10,11의 4가지 정보를 가질 수 있고, 양자중첩(superposition) 원리에 의해 4가지의 상태가 동시에 존재 하는 양자컴퓨터의 최소 연산 단위

 (특징) 1.양자중첩  2.양자얽힘 3.동시처리 4.양자병렬성


 <참고>
양자우월성(quantum supremacy) : 양자컴퓨터가 기존 컴퓨터의 성능을 앞지르는
양자병령렬(quantum parallelism) : 큐비트 수가 증가함에 따라 처리 성능이 지수함수적으로 늘어나는 것

 

2. 큐비트(Qubit) 정보 표현 방식과

1) 큐비트의 정보 표현 

       - 일반컴퓨터는 0과 1의 이진수로 정보를 표현하며 1bit는 0 또는 1 한가지 상태를 처리한다..

       - 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 가지고 있으며, 4가지 기저상태 00,01,10,00를 동시에 처리한다.

       - (예)  3bit : 8가지 정보 표현 , 3qubit : 64 가지 정보표현 (4*4*4)

 

2) 큐비트의 상태 표현

구분 특징 설명
양자 상태 표현 브라-캣(bra-cat) 표기법 - ⟨A|는 '브라-A로 읽는다(행벡터)
- |A⟩는 '켓-A'로 읽는다(열벡터)
-디랙표기법이라고도 한다
큐비트 상태 표현 블로흐 구면(Bloch Sphere)

-큐비트 상태를 3차원 벡터로 쉽게 표현
-초기값 '0' 상태

3.양자컴퓨팅의 최근동향

- (해외사례) IBM은 127큐비트를 처리하는 프로세서를 , 구글은 53큐비트 제품 발표

- 정부가 2030년 양자기술 4대강국을 비젼을 가지고, 50큐비트(qubit, 양자컴퓨터의 연산단위) 양자컴퓨터를 구축하겠다는 야심찬 계획 발표 ('22.6)

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