중국 연구진, 초전도 양자컴퓨터 아키텍처 기술 개발… 양자 메모리 확장성 개선

중국 Origin Quantum이 중국과학기술대학(USTC), 허페이 종합국가과학센터 인공지능연구소와 협력해 양자 랜덤 액세스 메모리(QRAM)를 위한 코히런트 양자 라우팅 시스템을 개발했습니다. 중국 과학기술일보에 따르면 연구진은 자체 개발한 초전도 양자컴퓨터 ‘Origin Wukong’에서 해당 기술을 검증했으며, 연구 결과는 물리학 학술지 Physical Review X에 게재됐습니다.

QRAM은 양자 탐색과 양자 머신러닝 알고리즘에서 데이터를 저장하고 관리하는 핵심 구성 요소입니다. 하지만 기존 양자 라우팅 방식은 네트워크가 커질수록 라우팅 명령을 처리하기 위한 양자 게이트 수가 늘어나 회로 깊이와 연산 오류가 증가하는 문제가 있었습니다. 연구진은 이를 해결하기 위해 초전도 큐비트의 보조 에너지 준위를 활용하는 새로운 양자 라우터 구조를 제안했습니다.

새로운 시스템은 복잡한 제어 SWAP 연산을 최소한의 2큐비트 전이 게이트로 구성된 얕은 회로로 변환하고, 불필요한 노드를 우회해 회로 깊이와 오류율을 줄이는 방식입니다. 연구진은 Origin Wukong에서 독립적인 양자 라우터 3개와 2계층 라우팅 네트워크를 구축해 성능을 평가했습니다.

실험 결과 단일 양자 라우터의 정보 전송 효율은 최대 98%, 2계층 네트워크의 전체 효율은 93%를 기록했습니다. 랜덤 액세스 테스트에서는 평균 충실도가 각각 94.8%와 82.4%로 나타났습니다. 연구진은 이번 실험을 통해 양자 주소에 따라 제어되는 코히런트·가역적 라우팅을 입증했으며, 향후 더 큰 규모의 양자 네트워크로 확장할 가능성을 확인했다고 설명했습니다.

원문 출처: TrendForce

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