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더 빠르고 강력한 기계에 대한 전망의 산물 양자 컴퓨터

//(^p^)// — Mon, 7 Dec 2020 18:52:43 +0900

'게임을 바꾸는'돌파구 이후 한 걸음 더 가까이 다가가다.

과학자들은 디지털 환경을 변화시킬 수 있는 실용적인 양자 컴퓨터의 핵심 요소를 개발했습니다. 기존 기계보다 몇 배 더 빠르고 강력한 양자 컴퓨터의 전망은 양자 물리학의 기묘한 원리에 기반한 실리콘 칩 개발에서 "게임을 바꾸는"돌파구로 한 걸음 더 가까워졌습니다. 호주의 과학자들은 미래의 전자 장치를 위한 초고속 지능형 마이크로 프로세서로 디지털 환경을 변화시킬 수 있는 실용적인 양자 컴퓨터의 핵심 요소를 시연했습니다. 연구자들은 양자 물리학의 원리에 따라 작동하는 논리 게이트 (계산이 가능하도록 논리적으로 제어되는 스위치)를 구축했습니다. 이 스위치는 동시에 두 가지 상태로 존재할 수 있습니다. 클래식 컴퓨팅에서 데이터는 항상 "0"또는 "1"의 두 가지 상태 중 하나로 표현되는 이진수로 구성됩니다. 그러나 양자 컴퓨터는 중첩이라고 알려진 양자 프로세스로 인해 한 번에 두 가지 상태로 존재할 수 있는 전자와 같은 매우 작은 입자의 이상한 동작을 이용하여 데이터가 양자 비트 또는 "큐 비트"로 유지됩니다. 지금까지 논리 게이트에서 두 큐 비트가 서로 대화하도록 하는 것은 불가능했지만 시드니 뉴 사우스 웨일스 대학의 앤드류 듀락이 이끄는 팀은 이제 네이처 저널에 발표된 연구에서 위업을 달성했습니다. 듀락 교수는 양자 컴퓨터의 중심 빌딩 블록 인 2 큐 비트 로직 게이트를 시연했으며 이를 실리콘에서 크게 수행했습니다. "우리는 기본적으로 기존 컴퓨터 칩과 동일한 장치 기술을 사용하기 때문에보다 이국적인 기술에 의존하는 어떤 선도적인 설계보다 풀 스케일 프로세서 칩을 제조하는 것이 훨씬 쉬울 것이라고 믿습니다."라고 그는 말했습니다. 이것은 오늘날의 컴퓨터 산업과 동일한 제조 기술을 기반으로 하기 때문에 양자 컴퓨터의 구축을 훨씬 더 실현 가능하게 합니다. 양자 컴퓨터가 현실이 되려면 1 큐 비트 및 2 큐 비트 계산을 수행하는 능력이 필수적입니다. 라고 그는 덧붙였습니다. 물리적 수준에서 비트는 일반적으로 한 쌍의 실리콘 트랜지스터에 저장되며, 그중 하나는 켜져 있고 다른 하나는 꺼져 있습니다. 양자 컴퓨터에서 데이터는 개별 전자의 "스핀"또는 자기 방향으로 인코딩 됩니다. 두 개의 "위"또는 "아래"스핀 상태 중 하나 일뿐만 아니라 위아래의 중첩 상태 일 수도 있습니다. 호주 과학자들이 취한 핵심 단계는 전통적인 트랜지스터를 재구성하여 비트 대신 큐 비트로 작업할 수 있도록 하는 것이었습니다. 주 저자 인 뉴 사우스 웨일스 대학의 메노 벨드호스트 박사는 다음과 같이 말했습니다. 스마트 폰이나 태블릿의 실리콘 칩에는 이미 약 10 억 개의 트랜지스터가 있으며 각 트랜지스터의 크기는 1000 억분의 1 미터 미만입니다. 우리는 각각의 전자가 하나의 전자만 연결되도록 하여 실리콘 트랜지스터를 양자 비트로 변형했습니다. 그런 다음 전자의 작은 자기장과 관련된 전자의 '스핀'에 0 또는 1의 이진 코드를 저장합니다. 이전 테스트는 일반 컴퓨터에 비해 성능상의 이점을 보여주지 못했지만 구글 엔지니어링 디렉터 하트 뮤트 네벤의 말에 따르면 컴퓨터에 "세 심하게 제작된 개념 증명 문제"가 주어진 실험에서 컴퓨터는 100 점을 달성했습니다. 일반적인 컴퓨터가 문제를 해결하는 데 걸리는 시간에 비해 수백만 배의 속도 향상되었다는 의미입니다. 이 성공적인 테스트는 컴퓨터가 몇 년이 아닌 몇 초 만에 특정 알고리즘에 응답할 수 있음을 보여줍니다. 양자 컴퓨터는 양자 물리학의 기이하고 믿을 수 없을 정도로 복잡한 특성을 활용하여 작동합니다. 일반 컴퓨터는 트랜지스터를 사용하여 데이터를 비트로 인코딩하는데, 이는 두 가지 명확한 상태 (0 또는 1) 중 하나 일 수 있습니다. 트랜지스터는 현미경으로 아주 작으며 수백만 개의 트랜지스터를 칩에 묶어 복잡한 계산을 할 수 있으며 매일 사용하는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있습니다. 기술의 발전 덕분에 이러한 트랜지스터는 점점 더 작아지고 있습니다. 그러나 원자 규모로 축소됨에 따라 크기에 대한 이론적 한계가 접근하고 트랜지스터의 온-오프 기능이 양자 역학의 비정상적인 법칙에 의해 손상되기 시작하여 잠재적으로 컴퓨터 기술의 장애물이 됩니다. 양자 컴퓨터는 비트가 아닌 양자 비트 (큐 비트)를 사용합니다. 작은 양자 규모에서 이러한 큐비 트는 0 또는 1의 '중첩'으로 동시에 존재할 수 있습니다. 복잡한 기술을 사용하여 큐 비트를 조작하면 과학자들은 이러한 중첩을 활용하고 기본적으로 동일한 입자를 사용하여 한 번에 여러 가지 계산을 수행할 수 있습니다. 복잡하고 따라가기가 어렵기 때문에 지금까지 달성되지 않은 이유를 설명합니다. 구글은 그들의 컴퓨터가 실제로 계산을 수행하기 위해 양자 영역을 활용했음을 증명할 수 없었지만 지금은 그렇게 하고 있습니다. 그러나 문제가 있습니다. 디 웨이브가 쉽게 해결할 수 있도록 설계된 특정 문제를 사용하여 돌파구를 마련했습니다. 네븐은 일부 비 양자 알고리즘이 속도면에서 디 웨이브를 능가할 수 있다는 획기적인 발전을 발표 한 블로그 게시물에서 인정했지만 양자 하드웨어가 향상됨에 따라 "이러한 방법은 곧 효과가 없을 것"이라고 덧붙였습니다. 실용적인 양자 컴퓨터를 개발하기 위한 노력은 계속되고 있지만 아직까지도 여러 가지의 어려움이 많은 것도 사실입니다. 하지만 언젠가는 실용적인 양자 컴퓨터가 우리의 실생활에 적용되는 날이 반드시 오게 될 것입니다. 이번 글은 이렇게 마치겠습니다. 글을 읽는데 시간을 할애해 주셔서 감사드립니다.

파급력은 어느 정도인가 양자 컴퓨팅 혁신

//(^p^)// — Sun, 6 Dec 2020 21:51:01 +0900

우리의 삶을 뒤흔들 양자 컴퓨팅 혁신

과학자들은 컴퓨팅 자체의 발명과 동등한 기술 혁명을 가져올 수 있는 개발에서 대규모 양자 컴퓨터에 대한 최초의 청사진을 생성했다고 주장합니다. 지금까지 양자 컴퓨터는 이론적으로 생산할 수 있는 처리 능력의 일부에 불과했습니다. 그러나 국제 연구팀은 더 강력한 기계의 건설을 방해 한 주요 기술적 문제를 마침내 극복했다고 믿습니다. 그들은 현재 프로토 타입을 만들고 있으며, 현재 사용 가능한 최고 제품보다 수백만 배 더 빠른 본격적인 양자 컴퓨터를 약 10 년 안에 구축할 수 있다고 예츳합니다. 이러한 장치는 원자가 동시에 두 개의 다른 장소에 존재할 수 있는 매우 작은 세계에서 발견되는 거의 마법의 속성을 활용하여 작동합니다. 이 연구를 이끌고 있는 서스 섹스 대학의 론 양자 기술 그룹의 책임자 인 윙 프라이드 헨싱거 교수는 더 독립에 다음과 같이 말했습니다. 양자 컴퓨터를 구축하는 것은 과학의 성배입니다."또한 "그리고 우리는 이제 대규모 양자 컴퓨터를 위한 실제 너트 앤 볼트 건설 계획을 발표하고 있습니다."이라고 말했습니다. 양자 역학이 뿜어내는 놀라운 처리 능력은 새로운 생명을 구하는 의약품으로 이어지고, 가장 다루기 힘든 과학적 문제를 해결하고 우주의 신비를 탐구하는 데 도움이 될 것으로 생각됩니다. 인생은 완전히 바뀔 것입니다. 우리는 전에는 꿈도 꾸지 못했던 것들을 할 수 있을 것입니다. 라고 헨싱거 교수는 말했습니다. "정말, 정말 신나는 일입니다. 아마이 분야에서 가장 신나는 시기 중 하나 일 것입니다." 그는 작은 양자 컴퓨터가 과거에 만들어졌지만 이론을 테스트하기 위해 만들어졌다고 말했다. "이것은 더 이상 학문적인 연구가 아닙니다. 실제로 그러한 장치를 만드는 데 필요한 모든 공학적 연구입니다."라고 그는 말했습니다. 아무도 여러분이 구축하는 방법에 대한 전체 엔지니어링 계획을 작성하지 않았습니다. 많은 사람들이 의문을 제기했습니다. 이렇게 하는 것이 너무 어렵기 때문에 심지어 지을 수도 있습니다." "하지만 우리는 그것을 지을 수 있을 뿐만 아니라 그것을 실현하는 방법에 대한 전체적인 세부 계획을 제공합니다." 그러나 그것은 쉽지 않습니다. 문제는 기존 양자 컴퓨터가 개별 원자에 정밀하게 초점을 맞힌 레이저를 필요로 한다는 것입니다. 컴퓨터가 클수록 더 많은 레이저가 필요하고 문제가 발생할 가능성이 커집니다. 그러나 헨싱거 교수와 동료들은 '이온 트랩'장치에서 마이크로파 장과 전기를 포함하는 원자를 모니터링하기 위해 다른 기술을 사용했습니다. "우리가 가진 것은 임의의 [컴퓨팅] 능력으로 확장할 수 있는 설루션입니다."라고 그는 말했습니다. 우리는 이미 그것을 구축하고 있습니다. 2 년 이내에 우리는이 청사진에서 언급 한 모든 기술을 통합하는 프로토 타입을 완성할 것으로 생각합니다." 동시에 우리는 기본적으로 건물을 채우는 대규모 장치를 실제로 구축할 수 있도록 업계 파트너를 찾고 있습니다." "매우 비싸기 때문에 업계 파트너가 필요합니다. 이것은 수천만 달러에 달하는 최대 1 억 파운드입니다." 과학 저널의 논문에 설명된 연구에 대해 다른 학자들은 작업의 질을 칭찬했지만 얼마나 빨리 개발될 수 있는지에 대해 주의를 표명했습니다. 런던 대학의 양자 정보 이론의 로열 과학 연구원 인 토비 큐빗 박사는 다음과 같이 말했습니다. 최초의 대규모 양자 컴퓨터를 구축하기 위해 많은 다른 기술이 경쟁하고 있습니다. 이온 트랩은 가장 초기의 현실적인 제안 중 하나였습니다." 이 작업은 이온 트랩 양자 컴퓨팅을 확장하기 위한 중요한 단계입니다." "양자 컴퓨터에서 스프레드 시트를 만들려면 아직 갈 길이 멉니다." 그리고 서레가 대학의 알란 우드워드 교수는 "올바른 방향으로 나아가는 엄청난 발걸음"을 환영했습니다. 대단한 일입니다. 그가 말했습니다. "그들은 상당한 진전을 이루었습니다." 그러나 그는 그것이 희망적인 기술 혁명으로 이어질지 여부를 말하기에는 너무 이르다 라고 덧붙였습니다. 아직까지는 실현하기 불가능하다고 말해도 과언이 아닐 정도로 양자 컴퓨터의 실현은 매우 어려운 일입니다. 하지만 그것은 소설에서나 일어나는 터무니없는 소망으로 그치는 단계는 지났습니다. 양자 컴퓨터의 실현을 위해 기업, 대학 등 많은 단체가 노력하고 있으며 점점 성과를 보이고 있습니다. 예를 들어 양자 컴퓨팅에 투자하는 대표적인 기업 중 하나인 구글은 최근 양자 물리학의 이상한 법칙을 활용함으로써 새 컴퓨터가 일반 컴퓨터보다 수백만 배 빠르게 문제를 해결할 수 있다고 주장합니다. 양자 컴퓨팅을 크래킹 하는 데 여러 번 실패한 후, 구글은 마침내 디 웨이브 X2 슈퍼 컴퓨터가 기존 데스크톱 컴퓨터보다 1 억 배 빠른 테스트에서 성공했다고 발표했습니다. 이 성공적인 테스트는 컴퓨터가 몇 년이 아닌 몇 초 만에 특정 알고리즘에 응답할 수 있음을 보여줍니다. 또한 구글의 인공 지능 연구소는 2013년에 나사와 양자 컴퓨터로 협력할 것이라고 발표했습니다. 나사 탐사 책임자 인 루팍 비스워즈는"우리가 모든 작업을 수행하는 방식을 바꿀 수 있는 진정한 파괴적인 기술입니다."라고 말했습니다. 양자 컴퓨터의 실현은 아직 멀지만 언젠가는 오게 되는 우리의 미래입니다. 다가오는 미래로 인해 우리의 생활은 여태까지의 혁명과는 차원이 다른 것을 경험하게 될 것입니다. 그 미래가 당신은 기대가 됩니까? 아니면 두렵습니까? 어떤 감정을 가지든 그 미래는 피할 수 없습니다.

양자 컴퓨터를 위한 최초의 청사진을 설계하다

//(^p^)// — Sat, 5 Dec 2020 18:08:57 +0900

양자 컴퓨터를 조작하는 것은 팩맨 게임을 하는 것과 같다

많은 과학자들이 불가능하다고 생각했지만 마침내 한 팀이 해냈습니다. 그들은 양자 컴퓨터를 조작하는 것이 팩맨 게임을 하는 것과 같다고 말합니다. 양자 역학의 이상한 규칙에 기반한 양자 컴퓨터는 기계 컴퓨터와 비슷한 방식으로 사회에 혁명을 일으킬 것입니다. 일단 구축되면 과학 분야의 많은 질문에 답하고, 생명을 구하는 의약품을 만들고, 금융 부문에 혁신적인 기능을 제공하고, 일반적으로 일반 컴퓨터가 계산하는 데 수십억 년이 걸리는 특정 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다. 양자 컴퓨터에서 실행될 수 있는 새로운 종류의 알고리즘을 개발하기 시작했기 때문에 양자 컴퓨터의 전체 영향을 추정하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 한 가지 분명합니다. 자연은 양자 물리학에 따라 작동하므로 양자 컴퓨터는 자연과 현실의 구조 자체를 이해하는 데 가능한 최고의 도구 일 수 있습니다. 지금까지 양자 컴퓨팅에 대한 대부분의 연구는 학문적이었습니다. 그러나 우리는 이제 과학 저널에 실린 대규모 양자 컴퓨터를 구축하기 위한 실제 너트 앤 볼트 구성 계획을 작성했습니다. 소규모 양자 컴퓨터는 이미 만들어졌지만 (예를 들어, 서스 섹스 대학에서) 관련된 물리학의 일부만 시연하고 더 흥미로운 문제를 해결하기에는 너무 작습니다. 양자 기이함이라는 특징, 양자 컴퓨터는 이른바 양자 효과를 이용하여 작동합니다. 가장 중요한 것 중 하나는 "중첩"입니다. 즉, 객체가 동시에 두 개의 다른 위치에 있을 수 있다는 사실입니다. 네, 잘 들었습니다. 하지만 그게 무슨 의미일까요? 이렇게 하면 화창한 캘리포니아에서 휴가를 보내는 동시에 영국에서도 이 기사를 쓸 수 있습니까? 정답은 아니지만, 우리는 대부분 원자와 분자의 미세 우주 수준에 양자 효과를 봅니다. 예를 들어, 전 세계의 물리학 자들은 원자가 동시에 두 곳에 있을 수 있음을 보여주는 연구를 수행했습니다. 그러나 이러한 실험은 매우 어렵습니다. 양자 효과를 나타내는 원자와 다른 것 사이의 아주 작은 접촉조차도 이러한 효과를 즉시 사라지게 할 것이기 때문입니다. 기존 컴퓨터가 정보를 비트라 고도하는 일련의 0과 1로 인코딩하는 것과 같은 방식으로 양자 컴퓨터는 동시에 0과 1이 될 수 있는 양자 비트를 사용하여 엄청난 처리 능력을 제공합니다! 트랩 된 이온 양자 컴퓨터 내에서 각 이온은 하나의 양자 비트에 해당합니다. 따라서 10 억 개의 양자 비트를 가진 양자 컴퓨터에는 10 억 개의 갇힌 이온이 필요합니다. 이러한 이온은 전기장을 사용하여 양자 마이크로 칩 위로 떠오르고 있습니다. 양자 컴퓨터를 작동하는 것은 팩맨 게임을 하는 것과 같습니다. 양자 마이크로 칩은 메모리 영역에서 처리 영역 및 그 너머까지 전계를 사용하여 이온이 전송되는 컴퓨터 마더 보드처럼 작동합니다. 야심 찬 계획을 세우다. 수년 동안, 저는 동료들에게 대규모 양자 컴퓨터를 만들겠다는 우리의 의도에 대해 이야기했을 때 일부 동료들의 얼굴에 불신의 모습을 보았습니다. 그러나 지난 몇 년 동안이 분야에서 엄청난 발전을 이루면서 (여기 서스 섹스에 있는 제 그룹의 예가 있습니다.) 더 많은 사람들이 그것이 실제로 성취될 수 있다고 믿기 시작했습니다. 우리의 임무는 가능한 가장 간단한 기술 설루션을 제시하고 가능한 한 입증된 기술을 사용하는 것이었습니다. 우리는 가장 중요한 엔지니어링 과제를 파악하고 신뢰할 수 있는 설루션을 제공하고자 했습니다. 이를 실현하기 위해 저는 전 세계의 매우 재능 있는 과학자들을 모집하여 청사진을 작성하는 데 도움을 주었습니다. 우리는 또 다른 학문적 연구를 쓰고 싶지 않았습니다. 그래서 우리는 실제 엔지니어링에 집중하려고 했습니다. 얼마나 클까요? 전력 소비는 어떻습니까? 어떤 부품이 필요합니까? 어떤 종류의 냉각이 필요합니까? 이러한 모든 세부 정보를 제공하는 것은 매우 지루한 과정이었지만 가장 중요한 질문에 대한 답을 제공합니다. 이러한 장치를 실제로 만들 수 있습니까? 그리고 우리는 여전히 그것이 상당히 공학적 위업이고 엄청나게 비싸고 많은 사람들을 필요로 할 것이라고 믿지만 대답은 '예'라고 말하는 것이 타당하다고 생각합니다. 우리는 몇 년 동안 다른 과학자들이 액세스 할 수 있는 아카이브 서버에 논문을 보관했습니다. 이를 통해 중요한 피드백을 수집하고이 피드백을 해결함으로써 계획을 더욱 구체화할 수 있었습니다. 가능한 모든 문제를 실제로 해결했습니까? 확실히 알 수는 없지만 지금까지 우리가 해결할 수 없다고 생각하는 실질적인 비판은 들어 본 적이 없습니다. 개념을 설명합니다. 이제 실제 청사진에 대해 이야기해 봅시다. 양자 컴퓨터는 많은 개별 모듈로 구성되어야 합니다. 왜? 하나의 모듈만 사용하면 궁극적인 처리 능력은 항상 현재 기술로 구성할 수 있는 가장 큰 모듈 크기에 의해 제한됩니다. 우리가 개발한 것은 양자 컴퓨터가 많은 모듈로 구성되어 있고, 모듈을 연결하여 어려운 계산을 수행하기 위해 전기장을 사용하여 한 모듈에서 다른 모듈로 이온을 전달할 수 있는 개념입니다. 이 접근법을 사용하는 것은 이전에 제안된 모듈 연결 아이디어보다 훨씬 간단합니다. 이러한 아이디어 중 하나는 광섬유를 사용하여 개별 양자 컴퓨터 모듈을 연결하는 것이었습니다. 그것이 작동하기 위해서는 양자 비트를 교환하여 광자라고 불리는 개별 빛 입자를 사용해야 합니다. 약간의 시간과 노력을 기울이면 개선될 것이라고 확신하지만 여전히 상당히 느린 프로세스입니다. 그러나 지금은 전기장을 사용하여 한 모듈에서 다른 모듈로 실제 이온을 전달하는 새로운 발명품을 대신 사용했습니다. 우리는 건물이나 축구 경기장을 채우고 많은 전력을 사용할 수 있는 정말 강력한 양자 컴퓨터를 만드는 것을 목표로 합니다. 개발 비용은 추정하기 어렵지만 100m 범위에 있을 수 있습니다. 그러나 적어도 이 기술 계획을 가지고 우리는 대규모 양자 컴퓨터가 더 이상 공상 과학 영화의 재료가 아니라고 믿습니다. 비록 그것이 여전히 매우 어렵다는 것을 강조해야 하지만 말입니다.

현실의 본질 꽤뚫는 양자 물리학

//(^p^)// — Fri, 4 Dec 2020 21:38:46 +0900

더 많이 배우는 것이 반드시 더 많은 이해를 수반하는 것은 아니다.

저번에도 말씀드렸다시피 물리학은 우주와 현실의 본질을 볼 수 있는 하나의 창이 될 수 있다고 말씀드렸습니다. 저번 시간에는 그와 관련하여 평행 우주 관련 의견과 파동 입자의 이중성, 양자 얽힘에 대해 알아보았습니다. 이번 시간에는 이어서 양자 물리학이 알려주는 현실의 본질에 관한 다른 이야기를 살펴보겠습니다. 우리는 매트릭스의 네오 일 수도 있다는 이야기입니다. 시뮬레이션 이론은 특히 올해 재미있는 물리학 개념입니다. 세상에서 일어나는 모든 이상한 일들과 함께 우리가 시뮬레이션 속에 살고 있다고 생각하는 것이 실제로 위안이 될 수 있습니다. 과연 진짜일까요? 닉 보스트롬이 처음 제안한 시뮬레이션 이론은 철학자 르네 더카르트가 비슷한 것을 제안한 17 세기에 뿌리를 둔 현대 가설을 중심으로 합니다. 시뮬레이션 이론은 우리가 컴퓨터 시뮬레이션과 같이 더 높은 형태의 지능이 감독하는 고급 디지털 구조에 살고 있다고 가정합니다. 심즈 또는 매트릭스를 생각해 보십시오. 닉 보스트롬은 "당신은 컴퓨터 시뮬레이션 속에서 살고 있나요?"라는 논문 에서이에서 생각 실험을 더 자세히 설명하고 있습니다. 보스트롬은 조상 시뮬레이션을 실행하기로 선택한 방대한 컴퓨팅 능력을 가진 진보된 "포스트 휴먼"문명의 구성원에 의해 우리의 세계가 창조되었을 수 있다고 제안했습니다. 보스트롬의 주장은 가상현실의 부상과 인간의 두뇌를 매핑하려는 노력을 포함하여 기술의 현재 동향을 관찰하는 것에서 추정됩니다. 결국 의식을 일으키는 원인에 대해 초자연적인 것은 없습니다. 언젠가는 그것을 재현할 수 있어야 합니다. 그런 일이 일어나면 인간 이후의 세계로 가는 작은 발걸음이 될 것입니다. 이제 다음 부분을 위해 앉아 쉬고 싶을 수도 있습니다. 초 끈 이론에 대한 연구를 하는 동안 이론 물리학자 짐 게이츠는 충격적인 잠재적 발견을 발견했습니다. 그는 인터넷을 작동시키는 체크섬과 유사하게 우리 세계의 기초가 되는 수학에서 컴퓨터 코드로 설명될 수 있는 것을 발견했다고 주장합니다. 이것은 모두 여전히 매우 이론적이지만 그 잠재력에 있어 충격적입니다. 사실, 시뮬레이션 이론의 아이디어는 기술 세계를 너무 사로잡았기 때문에 이미 두 명의 기술 억만장자가 과학자를 몰래 모아 시뮬레이션에서 벗어나도록 노력하고 있습니다. 양자 온도 그것은 무엇인가? 양자 온도에 대해 들어보신 분들은 그 내용이 공상 과학 영화의 음모 장치처럼 들릴 것입니다. 그러나 인내심을 가지십시오. 어느 날, 당신과 당신의 친구들이 쿠키를 굽기로 결정했다고 상상해보십시오. 모든 재료를 모아서 섞은 다음 마지막으로 쿠키를 오븐에 넣고 베이킹을 위한 올바른 온도를 설정합니다. 그러나 나중에 쿠키를 확인해 보면 아무것도 변경되지 않았으며 오븐은 여전히 실온에 있습니다. 또는 쿠키 중 일부는 베이킹을 시작했지만 다른 쿠키는 그렇지 않을 수도 있습니다. 무슨 일이 일어난 것일까요? 새 오븐이 필요하거나 양자 세계에서 어울리고 있습니다. 양자 세계에서는 아직 배우지 않았다면 사물이 이상하게 행동합니다. 일반적으로 열은 핫 스폿에서 인접한 콜드 스폿으로 부드럽게 흐르며 물체 또는 방을 고르게 예열합니다. 하지만 양자 세계에서는 아닙니다. 연구원들은 여기서 온도가 이상한 방식으로 작용한다는 것을 발견했습니다. 연구진은 탄소 원자의 단층 시트로 만들어진 물질인 그래 핀을 사용하여 열을 전달하는 전자가 파도로 움직여 그래 핀의 일부 지점이 따뜻해지고 다른 부분이 차갑게 유지될 수 있음을 발견했습니다. 그들은 이러한 파도를 제어할 수도 있습니다. 이 효과를 활용하는 것은 혁명적 일 것입니다. 양자 선 효과는 당신의 두뇌를 녹일 것입니다. 당신은 아마도 슈뢰딩거의 고양이에 익숙할 것입니다. 이 시점에서 기본적으로 밈입니다. 요컨대, 한 시간 동안 썩거나 썩지 않을 확률이 같은 방사능 원이 있는 상자에 고양이가 갇혀있는 사고 실험입니다. 방사성 물질이 부패하면 고양이를 죽이는 독을 방출하는 탐지기가 작동합니다. 문제는 고양이가 한 시간 후에 죽었는지 살아 있는지 어떻게 알 수 있는가입니다. 또는 슈뢰딩거에 따르면, " 양자 시스템은 언제 상태의 중첩으로 존재하는 것을 멈추고 둘 중 하나가 되는가?" 즉, 실제로 상자를 열 때까지 고양이는 동시에 두 가지 상태로 존재합니다. 살펴보는 순간 상태가 드러납니다. 새로운 것은 없습니다. 그러나 방사성 물질을 주시하기 위해 초당 수천 번 상자를 들여다볼 수 있다면 실제로 그 행동을 바꿀 수 있습니다. 이론적으로는 방사성 물질의 붕괴를 지연시키거나 가속화할 수 있습니다. 이것은 양자 안티 제노 효과로 알려져 있습니다. 그것에 대해 생각하는 데 시간을 할애해 보시기를 추천드립니다. 아마도 우리는 우주를 완전히 이해하기는 어렵습니다. 아니면 이미 가지고 있는 누군가가 있을 수 있다고 생각하십니까? 더글라스 아담은 한때 이렇게 썼습니다. "누군가 우주의 목적과 우주가 여기에 있는 이유를 정확히 발견하면 즉시 사라지고 더 기괴하고 설명할 수 없는 것으로 대체될 것이라는 이론이 있습니다." 또한 다른 이론이 있습니다. 이것은 이미 일어난 일이라고 말합니다. 물리학에서 가장 좋아하는 이론은 무엇입니까? 아직도 어떤 아이디어가 당신의 마음을 사로잡습니까? 당신이 양자 물리학에 대해 더 매력을 느낄 수 있는 기회가 되었기를 바라겠습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사드립니다.

양자 물리학이 알려주는 매력적인 이야기

//(^p^)// — Thu, 3 Dec 2020 19:49:50 +0900

양자 물리학을 알수록 오히려 미궁에 빠질 수 있다.

과학계는 우리 우주와 그것이 어떻게 작동하는지 이해하는 데 먼 길을 왔습니다. 그러나 아직 우리가 모르는 것이 많이 있습니다. 와이그너 하이젠 베르크가 한때 이렇게 설득력 있게 표현했듯이 "우주는 우리가 생각하는 것보다 더 이상 할 뿐만 아니라 우리 가 생각할 수 있는 것보다 더 이상 합니다."라고 말하기도 했습니다. 우리는 우주와 현실의 본질을 어떻게 이해할 수 있습니까? 세상을 바라보는 방법 중 하나인 물리학을 통해서 살펴보는 시간을 가져보겠습니다. 당신은 아마도 물리학 과정을 한두 번 들었을 것입니다. 물리학을 쉽게 생각하는 한 가지 방법은 우주의 과학과 그 안에 있는 모든 것입니다. 사실 물리학이라는 단어는 "자연"으로 번역되는 그리스어에서 이름을 따 왔습니다. 화학과 함께 생물학, 물리학은 검증 가능한 예측, 가설, 실험, 수학, 모델링을 사용하는 하드 과학입니다. 주제의 하위 범주에서 공부하거나 일하는 사람은 누구나 물리학 세계가 흥미롭다는 것을 말할 것입니다. 현실의 장막 뒤를 엿볼 수 있도록 도와줍니다. 입자 물리학 , 천체 물리학, 양자 정보 과학 등 물리학과 관련된 많은 분야에서 우리가 우주에 대해 더 많이 배울수록 우주는 더 이상해 보이는 것 같습니다. 아마도 그것이 공상 과학 장르가 현대 문화와 물리학 자들 사이에서 그렇게 특별한 위치를 차지하는 이유일 것입니다. 오늘, 우리는 물리학 세계가 제안하는 가장 이상한 생각을 구부리는 아이디어, 즉 실행 이론과 사고 실험을 살펴볼 것입니다. 평행 우주가 시간을 거슬러 올라가는 증거가 있을 수 있습니다. 올해 초, 인터넷은 시간이 거꾸로 흐르는 평행 우주에 대한 나사의 발견에 대한 소식에 열광했습니다. 물론, 최근 몇 년 동안 배운 것이 있다면 인터넷에서 보고 듣는 모든 것을 소금 한 알과 함께 가져가야 한다는 것입니다. 자, 다음 명백한 질문입니다. 그 말은 사실인가요? 짧은 대답은 아니오입니다. 이야기는 너무 과장되었다고 생각합니다. 요컨대, 나사 과학자들은 실제로 우리의 현재 물리학 이해를 완전히 바꿀 수 있는 기본 입자의 증거를 찾았습니다. 또는 알 수 없는 방식으로 얼음과 상호 작용하는 입자 일 수도 있습니다. 이전 가정의 아이디어를 가지고 입자 신호는 남극에서 실험하는 동안 발견되었습니다. 연구자들은 시간이 거꾸로 이동하는 평행 우주의 존재에 대한 증거가 없다고 주장하지만 고려하는 것은 매혹적입니다. 그것이 사실이 아니라는 사실 이 그 아이디어를 덜 흥미롭게 만들지는 않습니다. 만약 그러한 평행 우주가 존재한다면 그것은 시간이 뒤로 이동하고 양이 음수 일 때, 왼쪽이 오른쪽 일 때 등 우리와 완전히 반대가 될 것입니다. 평행 우주가 실제로 존재할 수 있습니다. 이전 항목을 바탕으로 과학자들이 좋아하는 공상 과학 소설 중 하나를 완전히 제쳐 놓지 않았다는 점에 유의해야 합니다. 그리고 물리학에서 평행 우주의 가능성을 가리키는 몇 가지 증거가 있습니다. 본질적으로 평행 우주는 우리와 함께 존재하지만 감지할 수 없는 우주인 것처럼 들리는 그대로입니다. 이 우주에서는 모든 것 또는 몇 가지만 다를 수 있습니다. 당신은 축구 선수, 프로 게이머, 유명한 작가 또는 디자이너 일 수 있습니다. 우리는 우주가 평평한 지, 구형인지, 쌍곡선인지 확실히 알지 못합니다 (가장 가능성이 높은 세 가지 모양을 말함). 우주가 평평하다면, 이것은 잠재적으로 많은 우주가 있을 수 있다는 것을 의미할 수 있습니다. 그러나 재미는 여기서 끝나지 않습니다. 투프트스 대학의 우주 학자 알렉산더 바일런 킨은 우리 우주가 다른 거품 우주의 무한한 네트워크의 일부인 "거품"이라고 생각합니다. 더 미친 것은 물리학 법칙이 이러한 대체 우주에서 다르게 작동할 수 있다는 것입니다. 파동 입자 이중성은 전혀 직관적이지 않습니다. 이것은 우리가 머리를 긁적입니다. 양자 물리학에서 발견되는 파동 입자 이중성의 원리에 따르면, 물질과 빛은 상황에 따라 파동과 입자의 행동을 모두 나타냅니다. 파도는 입자와 같은 특성을 나타낼 수 있고 입자는 파도와 같은 특성을 나타낼 수 있습니다. 양자 물리학에서 이것은 입자의 확률을 중심으로 하는 파동 방정식을 기반으로 물질과 에너지를 설명할 수 있게 합니다. 이것이 입자 가속기 연구가 흥미로운 이유 중 하나입니다. 양자 얽힘은 으스스합니다. 알버트 아인슈타인은 양자 얽힘, "원거리에서의 으스스한 행동"이라고 불렀고, 그 이유를 알아내려고 합니다. 간단히 말해서, 얽힘은 입자가 연결되어있는 경우를 나타내므로 한쪽에서 수행된 동작이 멀리 떨어져 있어도 다른 쪽에 영향을 줍니다. 두 개의 얽힌 전자가 있다면 말하십시오. 입자를 "A"와 "B"라고 합시다. 이제 우리가 입자 A의 상태를 변경한 것을 했다고 가정해 보겠습니다. 이것은 입자 B가 그들 사이의 거리에 관계없이 입자 A의 상태를 취하게 할 것입니다. 그러나 잠깐, 더 있습니다. 이러한 상태 변화는 광속의 10,000 배 이상 발생한다고 이론화되었습니다. 거의 즉시 말입니다. 연구자들은 이것이 왜 발생하는지 또는 어떻게 가능한지 정확히 알지 못하지만 존재하는 것처럼 보입니다. 글래스고 대학의 연구원들은 작년 에이 현상에 대한 사진을 찍었습니다. 그 외에도 양자 물리학을 통해서 우리의 우주와 현실을 알 수 있는 몇 가지가 더 있습니다. 그 이야기는 다음에 이어서 들려 드리겠습니다. 시간 내어 글을 읽어 주신 분들에게 행운이 있기를 바라겠습니다.

양자 네트워크를 구축하기 위한 노력

//(^p^)// — Wed, 2 Dec 2020 22:58:18 +0900

다 방면에서 양자 네트워크를 구축하기 위해 노력하다.

일리노이 주 시카고, 오늘 시카고 대학에서 열린 기자 회견에서 미국 에너지 부는 국가 양자 인터넷 개발을 위한 청사진 전략을 제시하는 보고서를 발표했습니다. 글로벌 양자 경쟁과 통신의 새로운 시대를 열었습니다. 이 보고서는 국제적 양자 설립 활동의 개발을 보장하는 경로를 제공합니다. 2018 년 12 월 트럼프 대통령이 법으로 서명했습니다. 전 세계적으로 양자 역학을 사용하여 통신하는 시스템이 21 세기의 가장 중요한 기술 분야 중 하나를 대표한다는 합의가 이루어지고 있습니다. 과학자들은 이제 프로토 타입 제작이 향후 10 년 동안 도달할 수 있을 것이라고 믿고 있습니다. 올해 2 월, 미국 에너지 부 국제적 실험실들, 대학 및 산업계는 뉴욕시에서 만나 전국 양자 인터넷의 청사진 전략을 개발하고 수행해야 할 필수 연구를 제시하고 엔지니어링 및 설계 장벽을 설명하고 학기 목표를 세웠습니다. 미국 에너지 부 장관 인 단 브라우 리레트는 에너지 부는 국가 양자 인터넷의 발전에 중요한 역할을 하는 것을 자랑스럽게 생각합니다. "이 새로운 신기술을 구축함으로써 미국은 양자 역량을 유지하고 확장하려는 노력을 계속합니다." 미국 에너지 부의 17개의 국제적 실험실들은 양자 역학의 법칙에 따라 이전보다 더 안전하게 정보를 제어하고 전송하는 양자 인터넷의 중추 역할을 할 것입니다. 현재 개발 초기 단계에 있는 양자 인터넷은 보안 통신 네트워크가 될 수 있으며 과학, 산업 및 국가 안보에 중요한 영역에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 인터넷을 구축하기 위한 결정적인 단계는 이미 시카고 지역에서 진행 중이며, 이는 양자 연구의 선도적인 글로벌 허브 중 하나가 되었습니다. 올해 2 월, 일리노이 주 레몬 트에 있는 미국 에너지 부의 아르곤 국립 연구소와 시카고 대학의 과학자들은 52 마일의 "양자 루프"를 가로질러 광자를 얽혔습니다. 시카고 교외에서 미국에서 가장 긴 육상 기반 양자 네트워크 중 하나를 성공적으로 구축했습니다. 이 네트워크는 곧 일리노이 주 바타 비아에 있는 미국 에너지 부의 퍼 마일 랩에 연결되어 3 노드, 80 마일 테스트 베드를 구축할 것입니다. 시카고 대학의 총장 인 로버트 제이. 짐머는 시카고 대학, 아르곤, 페르 밀라 브의 지적 및 기술 리더십이 결합된 덕분에 시카고는 양자 정보 기술 개발을 위한 글로벌 경쟁에서 중심적인 역할을 하게 되었습니다. 이 작업은 완전히 새로운 연구 분야를 정의하고 구축하는 것과 함께 전 세계 많은 사람들의 삶의 질을 향상하고 우리 도시, 주 및 국가의 장기적인 경쟁력을 지원할 수 있는 기술 응용 분야의 새로운 개척을 수반합니다."라고 했습니다. 아르곤 이사인 폴 컨스는 아르곤, 퍼 마일 랩 및 시카고 대학은 미국의 번영과 안보를 촉진하는 기술을 가속화하기 위해 오랫동안 협력해 왔습니다. "우리는 국가 양자 인터넷 구축의 과제를 해결하고 미국 전역의 미국 과학자 및 엔지니어의 방대한 힘을 활용하기 위해 협력을 확장함으로써 이러한 전통을 이어갑니다." 니겔 로키어는 "지금부터 수십 년 동안 양자 인터넷의 시작을 되돌아보면 원래 넥서스 지점이 시카고에 있었다고 말할 수 있을 것입니다. 퍼 마일 랩, 아르곤 및 시카고 대학에 있습니다."라고 니겔 로키어는 말했습니다. 퍼 마일 랩의 이사는 "기존 과학 생태계의 일부로서 미국 에너지 부 국제적 실험실들은 이러한 통합을 촉진할 수 있는 최상의 위치에 있습니다."라고 말했습니다. 다양한 고유 능력을 갖추다. 양자 전송의 특징 중 하나는 정보가 위치 간에 전달될 때 도청하기가 매우 어렵다는 것입니다. 과학자들은 이 특성을 사용하여 사실상 해킹할 수 없는 네트워크를 만들 계획입니다. 얼리 어답터에는 국가 안보 및 항공기 통신을 위한 애플리케이션과 함께 은행 및 의료 서비스와 같은 산업이 포함될 수 있습니다. 결국 휴대전화에서 양자 네트워킹 기술을 사용하면 전 세계 개인의 삶에 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다. 과학자들은 또한 양자 인터넷이 방대한 양의 데이터 교환을 촉진할 수 있는 방법을 탐구하고 있습니다. 보고서에 따르면 구성 요소를 결합하고 확장할 수 있다면 사회는 데이터 통신의 돌파구에 접어들 수 있습니다. 마지막으로, 초 고감도 양자 센서 네트워크를 생성하면 엔지니어가 지진을 더 잘 모니터링하고 예측할 수 있습니다 (오랫동안 파악하기 어려운 목표). 또는 지하에 있는 석유, 가스 또는 광물 매장지를 검색할 수 있습니다. 이러한 센서는 건강 관리 및 이미징에도 적용할 수 있습니다. 다중 연구소, 다중 기관의 노력이 필요하다. 본격적인 양자 인터넷 프로토 타입을 만들려면 미국 에너지 부, 국립 과학 재단, 국방부, 국립 표준 기술 연구소, 국가 안보국 및 나사를 비롯한 미국 연방 기관과 국립 연구소, 학술 기관 및 산업이 필요합니다. 이 보고서는 양자 네트워킹 장치의 구축 및 통합, 양자 정보 영구화 및 라우팅, 오류 수정을 포함하여 중요한 연구 목표를 제시합니다. 그런 다음 전국 네트워크를 제자리에 배치하기 위해 네 가지 주요 이정표가 있습니다. 기존 광섬유 네트워크를 통해 보안 양자 프로토콜을 확인하고, 캠퍼스 또는 도시 전체에 얽힌 정보를 전송하고, 도시 간 네트워크를 확장하고, 양자 "중계기"를 사용하여 주간에 확장하는 것입니다. 신호를 증폭합니다. "양자 네트워크의 기초는 단일 광자의 제어를 포함하여 원자 규모에서 물질을 정밀하게 합성하고 조작하는 우리의 능력에 달려 있습니다."라고 시카고 대학의 프리즈 커 분자 공학 대학의 분자 공학 류 패밀리 교수인 데이비드 아우스 칼롬이 말했습니다. 아르곤 국제적 실험실의 선임 과학자이자 시카고 양자 교환의 이사는 "우리 국립 연구소는 아 원자 해상도로 재료를 이미지화할 수 있는 세계적 수준의 시설과 그 행동을 모델링하기 위한 최첨단 슈퍼 컴퓨터를 갖추고 있습니다. 이러한 강력한 리소스는 양자 정보 과학 및 엔지니어링의 발전을 가속화하고 학계 및 기업 파트너와 협력하여 빠르게 발 전하는이 분야를 선도하는 데 중요합니다."라고 했습니다. "퍼 마일 랩은 시카고 대학과의 협력 외에도 아르곤, 칼테크, 노스웨스턴 대학 및 기술 신생 기업과 협력하여 아키텍처를 개발하고 시카고시 전역에 양자 통신 노드를 점진적으로 배포 및 연결하고 있습니다. 머지않아이 두 번째 협력자 그룹과 함께 대도시 네트워크를 통해 데이터를 텔레포트할 것입니다."라고 퍼 마일 랩의 양자 프로그램 책임자 인 파나지오티스 스펜 트자 우리 스는 말했습니다. "이 청사진은 우리가 이를 전국적으로 구축하는 방법을 알려주는 데 중요합니다." 다른 국립 연구소들도 양자 네트워킹 및 관련 기술의 발전을 주도하고 있습니다. 예를 들어, 로렌스 버클리 국제적 실험실에 본사를 둔 미국 에너지 부의 에너지 과학 네트워크와 협력하는 스토니 브룩 대학 및 브룩해븐 국제 실험실은 80 마일 양자 네트워크 테스트 베드를 구축했으며, 이를 뉴욕 주와 오크 릿지 및 로스 알라모스에서 적극적으로 확장하고 있습니다. 국립 연구소. 다른 연구 그룹은 고도로 안전한 정보로 양자 암호 시스템을 개발하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

현재까지의 양자 컴퓨팅의 성과와 나아갈 길

//(^p^)// — Tue, 1 Dec 2020 22:09:06 +0900

양자 컴퓨팅의 진척과 각 회사들의 성과

여기 물리적인 큐빗이 있습니다. 과학자들은 비트를 저장하고 일반 컴퓨터를 만들기 위해 트랜지스터와 작은 전기 스위치를 필요로 했습니다. 마찬가지로 양자 비트를 저장할 수 있는 하드웨어가 필요합니다. 양자 컴퓨터를 만드는 열쇠는 사람들이 실제로 통제할 수 있는 양자 시스템을 모형화하는 방법을 찾는 것입니다. 동전 던지기의 확률과 방향을 실제로 설정하는 것입니다. 이것은 레이저, 광자, 그리고 다른 시스템에 의해 갇힌 원자들로 이루어질 수 있습니다. 하지만 이 시점에서 양자 컴퓨터를 선보인 대부분의 업계 사람들은 초전도체(특수 조립식 전자제품)를 사용해 왔습니다. 그것들은 십 대의 마이크로칩처럼 보입니다. 이 마이크로칩들이 절대 영도 바로 위 온도로 냉각된 방 크기의 냉장고에 들어가는 것을 제외하곤 말입니다. "이러한 초전도 큐빗은 양자 컴퓨팅 작업을 수행하는 동안 오랫동안 양자 상태를 유지합니다."라고 버클리 캘리포니아 대학의 이르판 시디퀴피가 설명했습니다. 그는 다른 유형의 시스템은 양자 상태를 더 오래 유지할 수 있지만 더 느리게 유지된다고 말했습니다. 이러한 전자제품으로 만들어진 세 가지 종류의 큐빗이 있습니다. 그것들은 플럭스, 전하, 위상 쿼트라고 불립니다. 그 구조와 물리적 특성에 따라 다릅니다. 그들 모두는 일을 하기 위해 조셉슨 교차로라고 불리는 것에 의존합니다. 조셉슨 접합부는 초전도 와이어 사이에 놓인 아주 작은 비초전도 절연체 조각으로, 전자가 아무런 저항 없이 이동하고 더 큰 시스템에서 분명한 양자 효과를 보여주기 시작하는 장소입니다. 전선을 통해 전류를 조작하는 것은 물리학자들이 이 시스템에 큐비트를 설정할 수 있게 해 줍니다. 현재 이 시스템은 매우 취약합니다. 그들은 어떤 종류의 소음을 통해서도 고전적인 조각으로 떨어집니다. 또한 쿼빗이 추가될 때마다 복잡성이 가중됩니다. 오늘날 가장 큰 양자 컴퓨터는 20큐빗 미만입니다. 예외적으로 디 웨이브 컴퓨터는 2, 000큐빗입니다. 디 웨이브 컴퓨터는 나중에 자세히 살펴보도록 하겠습니다. 실제로 이러한 쿼트로 계산을 수행하는 것은 어려운 일일 수 있습니다. 일반 컴퓨터에는 오류 수정 또는 중복 기능이 내장되어 있으며, 이 중 하나에 장애가 발생할 경우 여러 비트가 동일한 기능을 수행합니다. 양자 컴퓨터가 이 작업을 수행하려면, 오류를 검사하기 위해 특별히 시스템에 추가 큐빗이 내장되어 있어야 합니다. 하지만 양자역학의 본질은 실제로 이러한 오류 수정을 고전적인 컴퓨터보다 더 어렵게 만듭니다. 실제로 2, 000큐빗의 물리적 쿼트가 동시에 작동해야 혼란에 대한 내성이 있는 신뢰할 수 있는 "오류 수정" 큐빗을 만들 수 있습니다. 하지만 점점 가까워지고 있어요. "2년 전에는 상상할 수 없었을 많은 건강한 발전이 있습니다."라고 워털루 대학의 양자 컴퓨팅 연구소의 교수인 데비 렁이 말했습니다. "양자 컴퓨터는 항상 오류가 있을 것입니다."라고 라포리스트는 말했습니다. 고맙게도 분자를 모델링할 때 같은 수준의 정확도가 필요하지 않다고 시디키는 말했습니다. 이것이 연구원들이 몇 쿼빗 시스템에서 이러한 유형의 시뮬레이션을 추진하는 이유입니다. 더 나은 쿼트 및 추가 연구로 인해 우리는 몇 개의 쿼트 비트 프로세서를 구축할 수 있는 한계점에 점점 더 가까워지고 있습니다. "이제 우리는 이론적 수요와 실험의 현실이 함께 모이는 접점에 와 있습니다, "라고 라포레스트 씨가 말했습니다. 누가 하는 거죠? 대학, 국립 연구소 및 IBM, 구글, 마이크로소프트 및 인텔과 같은 회사들은 일반 비트와 유사한 로직 회로에 큐 비트 설정을 추구하고 있으며, 지금까지 모두 20 큐비트 미만입니다. 기업들은 양자 컴퓨터를 클래식 컴퓨터로 동시에 시뮬레이션하고 있지만, 약 50큐빗이 한계로 간주되고 있습니다. IBM은 최근 56큐빗를 시뮬레이션했는데, 이것은 고전적인 컴퓨터에서 4.5TB의 메모리를 사용했습니다. 우리가 이야기한 회사마다 초전도 기계를 개발하는 방법이 조금씩 다릅니다. IBM의 슈터는 기즈모도가 장기적 접근 방식을 취하고 있다고 말했으며, 언젠가는 클래식 컴퓨터가 필요할 때 클라우드를 통해 의존하는 범용 양자 컴퓨터를 출시할 수 있기를 바란다고 말했습니다. 인텔은 10월에 출시한 17큐빗 프로세서로 이제 막 경쟁에 뛰어들었습니다. 마이크로소프트는 기즈모도에 소비자용 소프트웨어 제품군을 선보였고, 확장 가능한 하드웨어를 포함하는 양자 컴퓨팅에 대한 유사한 장기 목표를 설명했습니다. 올해 말 이전에 구글이 49~50큐빗으로 '양자 패권'을 달성할 양자컴퓨터를 출시할 것이라는 소문이 무성합니다. 양자 우위란 양자 컴퓨터가 항상 승리하는 하나의 알고리즘을 찾는 것을 의미하며, 고전적인 해결 방법을 찾을 수 없는 하나의 알고리즘을 찾는 것을 의미합니다. 하지만 이것은 하나의 이정표일 뿐입니다. "이것은 아마도 고안된 일이 될 것이고, 계급적으로 중요하지 않은 것일 것입니다, "라고 아론슨이 말했습니다. 그럼에도 그는 "그 시점에서 그것은 회의론자들에게, 그리고 그것이 파이프 드림이라고 계속 말해온 사람들에게 위험을 증가시킨다고 생각한다"라고 말했습니다. 다른 회사들은 양자 컴퓨팅에 대한 그들의 장기적인 목표에 동의하고 강조하였습니다. 경쟁사와 달리, 디웨이브는 오차를 수정하기 위해 쿼트를 필요로 하지 않습니다. 대신 알고리즘을 초당 여러 번 실행하여 오류 수정을 극복합니다. "무슨 문제가 생길 수도 있는 범용 기계입니까? 아니요, " 보 에왈드 디웨이브 사장은 기즈모도에게 말했다. "하지만 어쨌든 이러한 문제를 실행할 수 있는 컴퓨터는 없습니다." 이 시점에서 사람들은 디웨이브의 컴퓨터가 양자 컴퓨터라는 것에 동의하지만, 같은 문제에 대해 고전적인 컴퓨터보다 더 나은지 확신하지 못합니다. 하지만 에발드는 지금 사람들 앞에 양자 컴퓨터를 두고 싶어 했습니다. "오늘날 실제 양자 컴퓨팅을 시작하려면 이렇게 해야 합니다. 나사, 구글, 로스 알라모스 국제 연구소는 모두 모델이나 컴퓨터 공간을 구입했습니다."라고 에왈드는 말했습니다.

양자 역학이 컴퓨터에 미치는 영향

//(^p^)// — Mon, 30 Nov 2020 22:37:29 +0900

양자 역학의 이해와 컴퓨터로의 적용

최근에 양자컴퓨팅에 대해 많이 들은 경험이 많으실 겁니다. 여기에 어떻게 '세상을 바꿀 수 있을까'와 '새로운 차원을 열 수 있을까'에 대한 뉴스가 있습니다. 대학들은 양자 마이크로칩 프로토타입, 실리콘의 양자기계 아이디어 시연, 그리고 다른 장치들과 이론들을 과장하고 있습니다. 하지만 어떻게 되는 것인가? 그게 무슨 소용인 것인가? 누가 하는 것인가? 그리고, 가장 중요한 것은, 왜 당신이 신경써야 하는 것인가? "양자 컴퓨터는 머리의 컴퓨터 규칙을 바꿉니다." 들어보셨지만, 지금 양자컴퓨팅은 50년대 클래식 컴퓨팅 시대입니다. 즉, 방 크기의 헐크가 진공관 위에서 작동하던 시대입니다. 하지만 그것은 컴퓨팅에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 잠재적으로 그럴지도 모릅니다. 양자 컴퓨터가 무엇이고 그것이 왜 중요한지 알기 전에 양자역학의 수학적 이론을 타파해 봅시다. 난해하게 들릴지 모르지만 양자역학의 법칙은 우리의 우주를 구성하는 입자의 본질을 지배하는데, 여기에는 여러분의 전자기기와 전자기기가 포함됩니다. 한 가지가 동시에 두 가지일 때, 우리 우주에서 우리는 어떤 것이 하나의 것이 되는 것에 익숙합니다. 예를 들어, 동전은 앞면이 될 수도 있고, 뒷면이 될 수도 있습니다. 그러나 만약 동전이 양자역학의 법칙을 따른다면 동전은 공중전환을 할 것입니다. 그래서 착륙해서 우리가 보기 전까지는 그게 머리인지 꼬리인지 알 수 없습니다. 효과적으로, 그것은 머리와 꼬리를 동시에 가지고 있습니다. 우리는 이 동전에 대해 한 가지를 알고 있습니다. 동전 던지기는 앞면이거나 뒷면이 될 가능성이 있습니다. 그래서 동전은 앞면이 아니고, 꼬리도 아니고, 예를 들어, 앞면이 20%이고 뒷면이 80%일 확률입니다. 과학적으로 말하면, 어떻게 물리적인 것이 이럴 수 있을까? 어떻게 설명해야 할까요? 양자역학에서 가장 마음이 두근거리는 부분은 어떤 이유에서인지 전자와 같은 입자가 파동처럼 작용하고, 광파는 입자처럼 작용하는 것처럼 보인다는 점입니다. 입자는 파장을 가지고 있습니다. 이 사실을 증명하는 가장 기본적인 실험은 이중 슬릿 실험입니다. 입자 빔과 벽 사이의 칸막이에 평행한 슬릿 한 쌍을 넣고 벽에 검출기를 달아 무슨 일이 일어나는지 보면 이상한 무늬의 줄무늬가 나타납니다. 간섭무늬라고 부릅니다. 파도처럼 한 슬릿을 통해 이동하는 입자파는 다른 슬릿을 통해 이동하는 입자를 방해합니다. 파도의 최고봉이 수조에 정렬되면 입자가 취소되고 아무것도 나타나지 않게 됩니다. 피크가 다른 피크와 정렬되면 검출기의 신호는 더욱 밝아집니다.(이 간섭 패턴은 한 번에 한 전자만 보내도 여전히 존재합니다.) 만약 우리가 이러한 파동 같은 입자(벽에 부딪히기 전) 중 하나를 수학적 방정식으로 설명한다면, 그것은 우리의 동전을 설명하는 수학적 방정식처럼 보일 것입니다(땅에 부딪혀 머리나 꼬리에 착지하기 전). 이 방정식들은 좀 무섭게 보일 수 있습니다.그러나 이 방정식은 입자의 확실한 성질을 나열하지만 어떤 것을 얻게 될 것인지는 말하지 않는다는 것만 알면 됩니다.(아직은 알 수 없다는 의미 입니다.) 이 방정식을 사용하여 일부 입자 속성의 확률을 찾을 수 있습니다. 그리고 이 수학은 -1 또는 i의 제곱근을 포함한 복잡한 숫자들을 포함하기 때문에 동전이 앞이나 뒷면이 될 확률을 설명하는 것이 아니라, 동전의 얼굴이 회전하는 방식을 포함할 수 있는 고급 확률을 설명합니다. 이 모든 미친 수학에서, 우리는 몇 가지 이상한 것들을 얻습니다. 중첩이 있습니다. 공중 동전은 앞면과 뒷면이 동시에 맞습니다. 간섭이 있습니다. 가능성 파동이 겹치고 서로 취소합니다. 얽히고설킨 것이 있는데, 마치 우리가 동전 한 다발을 묶으면, 어떤 결과의 확률을 바꿀 수 있을 겁니다. 왜냐하면 그것들은, 음, 지금, 얽혀있기 때문이죠. 이 세 가지 미친 것들은 양자 컴퓨터에 의해 완전히 새로운 종류의 알고리즘을 만들기 위해 이용됩니다. 양자 컴퓨터 작동 방식은 "어떤 의미에서 우리는 60년 동안 같은 일을 해왔습니다. 캐나다 워털루 대학의 양자 컴퓨팅 연구소의 과학 연구 책임자인 마틴 라포레스트 박사는 기즈모도에게 "우리가 계산에 사용하는 규칙은 변하지 않았다. 우리는 비트 및 바이트와 논리 연산에 갇혀 있다"고 말했습니다. 그러나 그것은 모두 바뀌려고 합니다. "양자 컴퓨터는 머리의 컴퓨터 규칙을 바꿉니다." 전통적인 컴퓨터들은 비트를 사용하여 계산을 하는데, 이것은 프로세서에 전하를 발생시키거나 심지어 CD에 뚫은 작은 구덩이에도 저장될 수 있습니다. 약간은 우리가 1과 0으로 나타내는 두 가지 선택만을 가지고 있습니다. 두 가지 중에서 선택할 수 있는 것은 모두 약간입니다. 전망하자면, 모든 사람들 심지어 디 웨이브의 에왈드조차도 우리가 일상 생활에서 사용되는 양자 컴퓨터를 보는 것과는 거리가 멀다는 것에 동의합니다. 흥분하 거리는 많지만 우리는 아직 초기 단계에 있습니다. 오류 수정과 같은 난제가 산적해 있습니다. 그리고 나서 먼 컴퓨터 간에 양자 정보를 전송하거나 양자 정보를 메모리에 장기간 저장하는 것과 관련된 문제가 발생합니다. 나는 애런슨에게 어떤 스타트업이나 비밀스러운 노력이 갑자기 나타나서 초첨단 모델을 제시할 수도 있다고 생각하느냐고 물었습니다. "우리는 최고의 과학자가 누구인지 알고 있으며 그들이 맨해튼 프로젝트에서 물리학자들이 그랬던 것처럼 진공청소기로 청소되기를 기대하고 있습니다"고 그는 말했습니다. "나는 그것이 매우 건강한 분야로 남아 있다고 생각하지만, 동시에 실제로 유용한 양자 컴퓨터를 만드는 것은 엄청난 기술적 과제인 것은 사실입니다." 차고에서 그냥 만들 수는 없습니다.

새로운 양자 기계로 실제 과학을 발견하다

//(^p^)// — Sun, 29 Nov 2020 16:41:01 +0900

일반적인 양자컴퓨터가 되기 위한 기준

양자 우위 또는 양자 우위라고 불리는 대중 의식 주위에 떠 다니는 모호한 개념이 있습니다. 요즘 누군가는 일반 컴퓨터가 할 수없는 복잡한 문제를 해결할 수있는 양자 컴퓨터를 만들었다 고 대담하게 선언 할 것입니다.즉, 양자 우월성은 아마도 단일 사건이 아닐 것입니다. 훨씬 더 난해한 문제를 해결하는 특수 양자 컴퓨터에서 시작하여 점점 더 중요한 문제로 진행되는 느린 프로세스 일 가능성이 높습니다. 공식적으로 "양자 우월"을 선전하는 것은 아니지만 두 과학자 팀은 양자 시뮬레이터 (매우 전문화 된 과학적 목적을 가진 첨단 양자 컴퓨터)가 몇 가지 실제 과학적 발견을했다고 발표했습니다. 하버드의 물리학 교수 인 미하일 루킨은 기즈모도에 “어떤면에서 우리는 이미 양자 우월 체제에 들어갔다. "우리가 작업에서보고하는 것은 실제로 양자 기계로 만든 최초의 발견 중 하나입니다."라고 말했습니다.간단히 양자 컴퓨팅이 무엇인가에 설명하자면 그들은 결코 당신의 책상에 앉지 않을 것이고, 절대로 당신의 주머니에 들어 가지 않을 것입니다. 오늘날 그들은 깨지기 쉬우 며 절대 영도에 가까운 온도에서 보관해야합니다. 퀀텀 컴퓨터는 우리 모두에게 익숙한 데스크탑 PC와는 다릅니다. 완전히 새로운 종류의 컴퓨터로 계산이 매우 복잡하고 흑백에서 풀 컬러 스펙트럼으로 업그레이드하는 것과 같습니다. 일반적으로 컴퓨터는 온-오프 스위치와 같은 두 가지 가능한 옵션으로 엄청난 수의 비트, 물리적 시스템을 조작하여 문제를 해결하는 기계입니다. 큐 비트는 계산을 수행하는 동안 스위치가 일정 확률로 켜져 있거나 꺼져있는 것과 같습니다. 동시에 켜져 있고 꺼져 있습니다. 그 스위치 (또는 큐 비트)는 사용자가 한번 보면 고정 된 값을 취합니다. 양자 컴퓨터는 스위치에 확률을 부여한 다음 스위치를 서로 연결하는 것과 같이 서로 대화하도록하여 문제를 해결합니다. 이러한 스위치를 표현하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 두 가지 가능한 상태로 양자 역학 규칙을 준수하는 작은 시스템 만 있으면됩니다. IBM 및 구글과 같은 회사는 특수 제작 된 초저온 초전도 전자 시스템을 추구하고 있습니다. 이 두 팀은 대신 레이저 시스템으로 원자를 가두 었습니다. 그들은 레이저를 사용하여 원자에 특정 속성을 할당 한 다음 시스템이 시간이 지남에 따라 변경되어 문제를 시뮬레이션 할 수 있습니다. (A)에있어서, 각각의 트랩 원자 큐 비트이며,이 경우, 메릴랜드 이상의 팀 53 큐빗과 다른 시스템을 생성합니다. 하버드, MIT의 다른 및 칼텍 51 큐빗과 다른 물리적 원리에 기초를 생성 쌍의 오늘 네이쳐지에 발표 된 논문에 따릅니다. 두 시스템 모두 갇힌 원자를 사용하지만 각각 두 개의 잠재적 큐 비트 상태를 나타내는 방식은 다릅니다. 하버드, MIT, 칼테크 기계에서 첫 번째 상태는 전자가 중심 인 핵에 가까운 원자이고 두 번째 상태는 전자가 매우 멀리있는 원자입니다. 메릴랜드는 이온 (전자가없는 원자), 스핀 (방정식이 실제 회전하는 것과 매우 유사한 고유 한 속성) 및 레이저가 제공하는 추가 힘에 의존합니다.이들은 언젠가 암호를 암호화하는 데 사용되는 메커니즘을 깨뜨릴 수 있다고 생각하는 일반적인 양자 컴퓨터가 아닙니다. 그들은 매우 특정한 기능을 가진 매우 특정한 양자 시뮬레이터입니다. 메릴랜드 대학의 물리학 교수 인 크리스토퍼 몬로에는 “이것들은 우리가 해결 한 난해한 문제들입니다."라고 말했으며 또한,“우리의 경우 우리는 자기 장난감 모델의 위상 다이어그램 [입력에 따라 시스템의 속성이 어떻게 변하는 지]을 매핑했습니다.”라고 말했습니다. 루킨의 팀은 특정 종류의 원자 시스템을 통해 열이 확산되는 방식을 모델링했습니다. "당시 우리가 관찰 한 것은 전혀 예상치 못한 일이었습니다."라고 그는 말했습니다. 51 및 53 큐 비트는 이러한 유형의 시스템에서 확실히 선두입니다. 이러한 갇힌 원자 시스템은 IBM과 구글이 작업하는 종류의 양자 컴퓨터보다 오랫동안 일관성을 유지합니다. 즉, 큐 비트가 일반 비트로 붕괴되는 데 더 오래 걸립니다. 그러나 양자 컴퓨터가 얼마나 좋은지 논의 할 때, 얼마나 쉽게 확장 할 수 있는지, 큐 비트에 대한 제어력이 얼마나되는지, 그리고 그들이 말하는 다른 큐 비트를 포함하는 다른 요소가 있습니다. 모든 연구자들은 이러한 모든 측면을 개선하고자합니다. 그럼에도 불구하고 이 발표는 여전히 몇 가지 측면에서 큰 문제가 있습니다. 캐나다 워털루 대학의 양자 컴퓨팅 연구소의 크리스틴 뮤시크은“양자 기술 개발, 특히 양자 시뮬레이션에서 중요한 단계입니다."라고 말했으며 또 한 "이 두 실험은 큐 비트 수가 상당히 많고 동시에이를 꽤 잘 제어 할 수있는 성과를 보여줍니다."라고 했습니다. 보다 일반적인 양자 컴퓨터가 등장하려면 시간이 오래 걸립니다. 일관성 시간이 짧기 때문에 계산에 사용되는 종류 인 오류에 대한 저항력이있는 단일 큐 비트를 나타내려면 수천 개의 물리적 큐 비트가 필요할 수 있습니다. 현재 이러한 컴퓨터는 물리적 시뮬레이션 및 최적화 문제에 가장 적합하다고 루킨은 설명합니다. 궁극적으로 몬로애 (론큐라는 신생 기업을 공동 설립 한 사람)는 구글과 IBM과 같은 회사가 이러한 갇힌 원자 시스템을 간과하고 있다고 생각합니다. 그러나 그는 여러 종류의 물리적 양자 컴퓨터를위한 공간이있을 것이라고 생각합니다. "CD, 마그네틱 하드 드라이브 및 테이프를위한 공간이 있습니다."라고 그는 말했습니다.“양자 컴퓨팅에서도 같은 일이 일어날 것이라고 생각합니다." 라고도 말했습니다.

양자 변동은 인간 규모에서 물체를 흔들 수 있다

//(^p^)// — Sun, 29 Nov 2020 04:32:30 +0900

작은 양자 효과에 반응하여 움직이는 LIGO의 거울

양자 역학의 렌즈를 통해 볼 수 있듯이 우주는 입자가 존재 안팎으로 끊임없이 깜박이는 시끄럽고 딱딱한 공간으로, 일반적으로 일상적인 물체에서 감지하기에는 효과가 너무 미묘한 양자 노이즈의 배경을 생성합니다. 이제 처음으로 MIT LIGO 연구소의 연구진이 이끄는 팀이 인간 규모의 물체에 대한 양자 변동의 영향을 측정했습니다. 오늘 네이처 지에 발표된 논문에서 연구원들은 미국 국립 과학 재단의 레이저 간섭계 중력파 관측소의 40 킬로그램 거울만큼 큰 물체를 작은 크기의 양자 변동이 "차일"수 있다고 보고 했습니다. LIGO를 사용하여 팀이 측정할 수 있는 작은 각도로 움직였습니다. LIGO 검출기의 양자 노이즈는 대형 거울을 10-20 미터 이동하기에 충분합니다. 이 변위는 이 크기의 물체에 대해 양자 역학에 의해 예측되었지만 이전에는 측정되지 않은 변위입니다. MIT의 카블리 천체 물리학 및 우주 연구소의 연구원 인 리 맥큘러는 수소 원자는 10-10 미터입니다. 따라서 거울의 이 변위는 수소 원자가 우리에게 수소 원자가 되는 것과 같습니다. 우리는 이를 측정했습니다"라고 말했습니다. 연구진은 양자 압착기라고 하는 특수 기기를 사용하여 "검출기의 양자 잡음을 조작하고 거울에 대한 발차기를 줄여 궁극적으로 중력파를 감지하는 LIGO의 감도를 향상할 수 있습니다."라고 하오쿤 유는 설명합니다. "이 실험의 특별한 점은 우리가 인간만큼 큰 것에 양자 효과를 보았다는 것입니다."라고 대리석 교수이자 MIT 물리학과의 부소장 인 너지스 마발발라는 말합니다. 우리도 존재의 매 나노초마다 이러한 양자 변동으로 인해 쫓겨나고 있습니다. 우리 존재의 지터, 우리의 열 에너지가 이러한 양자 진공 변동이 우리의 움직임에 측정 가능한 영향을 미치기에는 너무 크다는 것입니다. LIGO의 거울을 사용하여 우리는이 모든 작업을 수행하여 열에 의한 운동 및 기타 힘으로부터 분리하여 양자 변동과 우주의 이 으스스한 팝콘에 쫓겨날 수 있습니다. 유, 마발발라, 매큘러는 LIGO 구체적 협력의 다른 회원들과 함께 대학원생 매기 트세 및 MIT의 수석 연구 과학자 리사 바르소티와 함께 새 논문의 공동 저자입니다. LIGO는 수백만 광년에서 수십억 광년 떨어진 대격변 소스에서 지구에 도달하는 중력파를 감지하도록 설계되었습니다. 하나는 워싱턴 주 핸포드에 있고 다른 하나는 루이지애나 주 리빙스턴에 있는 쌍둥이 감지기로 구성됩니다. 각 탐지기는 4km 길이의 터널 2 개로 구성된 L 자형 간섭계로, 끝에 40kg의 거울이 달려 있습니다. 중력파를 감지하기 위해 LIGO 간섭계의 입력에 위치한 레이저는 탐지기의 각 터널 아래로 광선을 보내 먼 쪽의 거울에서 반사되어 시작점에 다시 도달합니다. 중력파가 없는 경우 레이저는 동일한 정확한 시간에 복귀해야 합니다. 중력파가 통과하면 거울의 위치와 레이저의 도착 시간을 잠시 방해합니다. 간섭계를 외부 소음으로부터 보호하기 위해 많은 작업이 수행되어 탐지기가 들어오는 중력파에 의해 생성되는 매우 미묘한 장애를 더 잘 포착할 수 있습니다. 마발발라와 그녀의 동료들은 LIGO가 간섭계 자체 내의 양자 변동, 특히 LIGO 레이저의 광자 사이에서 생성되는 양자 노이즈와 같은 미묘한 효과를 기기가 느낄 수 있을 만큼 충분히 민감할 수 있는지 궁금해했습니다. "레이저 광의 이러한 양자 변동은 실제로 물체를 차게 할 수 있는 복사 압력을 유발할 수 있습니다."라고 맥큘러는 덧붙입니다. 우리의 경우 물체는 40kg의 거울로 다른 그룹이 이 양자 효과를 측정 한 나노 크기 물체보다 10 억 배 더 무겁습니다. 소음 압착기, 작은 양자 변동에 대한 반응으로 LIGO의 거대한 거울의 움직임을 측정할 수 있는지 확인하기 위해 팀은 최근에 제작 한 기기를 간섭계의 추가 장치로 사용했는데, 이를 양자 압착기라고 부릅니다. 압착기를 사용하여 과학자들은 LIGO의 간섭계 내에서 양자 잡음의 속성을 조정할 수 있습니다. 연구팀은 먼저 배경 양자 잡음뿐만 아니라 "고전적인"잡음 또는 일상적인 진동에서 발생하는 교란을 포함하여 LIGO의 간섭계 내 총잡음을 측정했습니다. 그런 다음 압착기를 켜고 양자 잡음의 속성을 특별히 변경 한 특정 상태로 설정했습니다. 그런 다음 데이터 분석 중에 기존 노이즈를 빼서 간섭계에서 순전히 양자 노이즈를 분리할 수 있었습니다. 검출기가 들어오는 노이즈에 대한 미러의 변위를 지속적으로 모니터링함에 따라 연구원들은 양자 노이즈만으로 미러를 10-20 미터만큼 변위 시킬 수 있음을 관찰할 수 있었습니다. 마발발라는 측정이 양자 역학이 예측하는 것과 정확히 일치한다고 말합니다. "하지만 여전히 그렇게 큰 것으로 확인된 것은 놀랍습니다."라고 그녀는 말합니다. 한 걸음 더 나아가, 팀은 간섭계 내의 양자 잡음을 줄이기 위해 양자 압착기를 조작할 수 있는지 궁금해했습니다. 압착기는 특정 상태로 설정될 때 양자 잡음의 특정 속성 (이 경우 위상 및 진폭)을 "압착"하도록 설계되었습니다. 위상 변동은 빛의 이동 시간의 양자 불확도에서 발생하는 것으로 생각할 수 있으며, 진폭 변동은 거울 표면에 양자 킥을 부여합니다. 유는 양자 잡음이 서로 다른 축을 따라 분포된 것으로 생각하고 특정 측면에서 잡음을 줄이려고 노력합니다. 압착기가 특정 상태로 설정되면 예를 들어 위상의 불확실성을 압축하거나 좁히는 동시에 진폭의 불확실성을 확장하거나 증가시킬 수 있습니다. 다른 각도에서 양자 노이즈를 압착하면 LIGO의 검출기 내에서 위상 및 진폭 노이즈의 비율이 달라집니다. 이 그룹은 이 압착 각도를 변경하면 LIGO의 레이저와 거울 사이에 양자 상관관계가 생성될 수 있는지 궁금해했습니다. 그들의 아이디어를 테스트한 결과, 팀은 스 퀴저를 12 개의 다른 각도로 설정했고 실제로 레이저의 다양한 양자 잡음 분포와 거울의 움직임 사이의 상관관계를 측정할 수 있음을 발견했습니다. 이러한 양자 상관관계를 통해 팀은 양자 노이즈와 그에 따른 미러 변위를 정상 수준의 70 % 까지 줄일 수 있었습니다. 우연히도 이 측정은 양자 역학에서 주어진 수의 광자 또는 LIGO의 경우 특정 수준의 레이저 출력이 특정 최소의 양자를 생성할 것으로 예상되는 표준 양자 한계라고 하는 것보다 낮습니다. 경로에 있는 모든 개체에 특정 "킥"을 생성하는 변동은 압착된 빛을 사용하여 LIGO 측정에서 양자 노이즈를 줄임으로써 팀은 표준 양자 한계보다 더 정확한 측정을 수행하여 궁극적으로 LIGO가 더 희미하고 먼 중력파 소스를 감지하는 데 도움이 되는 방식으로 노이즈를 줄였습니다.