.KAIST reveals 100-qubit quantum computer calculation data
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KAIST, 100큐비트 양자컴퓨터 계산데이터 전격 공개
KAIST, 100큐비트 양자컴퓨터 계산데이터 전격 공개 입력 2024.02.14 09:00 한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형)은 물리학과 안재욱 교수 연구팀이 100큐비트급 양자컴퓨터로 조합 최적화 문제를 계산, 결과 데이터베이스와 계산 프로그램을 공개했다고 13일 밝혔다. 양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 활용해 기존의 컴퓨터로는 풀기 어려운 계산을 할 수 있는 컴퓨터다. 양자컴퓨터는 암호 해독, 배터리 소재 개발, 신약 개발 등 다양한 분야에서 그동안 풀지 못한 난제들을 해결할 미래 기술로 주목받고 있다.
-조합 최적화 문제 중 하나인 최대 독립집합 문제(Maximum independent set problem)는 SNS상에서 가장 영향력 있는 인물을 찾는 문제, 전력망을 가장 효율적으로 분배하는 법을 찾는 문제 등 다양한 응용이 가능한 문제다.
지난 2023년 KAIST 연구진은 20큐비트급 리드버그 양자컴퓨터를 이용해 최대 독립집합 문제의 풀이를 시연한 바 있다. 일반적으로 100큐비트급 양자컴퓨터의 데이터를 얻기 위해서는 직접 양자컴퓨터를 제작하거나 클라우드 서비스 업체를 이용할 수밖에 없다. 이번에 KAIST 연구진이 공개한 데이터는 관련 분야 연구자뿐 아니라 양자 컴퓨터에 관심 있는 모든 사람이 무료로 데이터에 접근할 수 있게 되었다는 점에서 중요하다고 할 수 있다고 전했다.
최대 141큐비트를 활용해 70만 종류 이상의 그래프 최적화를 계산했고, 양자컴퓨터의 계산 결과와 데이터분석 프로그램 일체를 공개했다.
안재욱 교수 (사진=KAIST) 안재욱 교수 (사진=KAIST) 연구를 주도한 안재욱 교수는 “이번 연구를 통해 100큐비트급 양자컴퓨터를 활용한 난제 계산 결과 및 계산 프로그램을 모두 공개하여 그동안 양자컴퓨터에 접근이 어려웠던 연구자를 비롯한 많은 사람이 양자 컴퓨팅 연구에 참여할 수 있을 것으로 기대된다. 또 고성능 양자컴퓨터 개발에 필요한 잡음 분석에도 연구팀이 계산한 데이터베이스가 활용될 수 있을 것이라 생각한다”라고 말했다. KAIST 물리학과 김강흔, 박주영, 변우정 석박사통합과정, 김민혁 박사(고려대 물리학과 교수)가 참여한 해당 연구 결과는 국제 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 데이터’1월 11권에 게재됐다. 한편 이번 연구는 삼성미래기술재단과 한국연구재단의 지원으로 수행됐다.
https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=157145
2.KAIST, 소형 리드버그 양자컴퓨터 개발...'최대독립집합 문제' 계산
발행일 : 2022.06.22 13:00 지면 : 2022-06-23
리드버그 양자컴퓨터의 모식도 한국과학기술원(KAIST)은 안재욱·문은국 물리학과 교수팀이 20큐비트급 리드버그 양자컴퓨터를 개발해 계산과학 난제인 '최대독립집합 문제'를 계산했다고 22일 밝혔다. 20큐비트급 소형 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터가 100만회 순차 처리해야 하는 계산량을 한 번에 처리할 수 있다. 소형 양자컴퓨터 분야 중요 이슈 중 하나가 디지털 컴퓨팅 알고리즘으로는 비효율적인 계산 문제(비결정적 다항)를 계산할 수 있는지다.
이번 성과는 우리 양자컴퓨팅 연구가 세계 양자컴퓨터 개발 경쟁에 진입했음을 뜻한다. 연구팀은 리드버그 원자들을 이용, 조합 최적화 문제를 계산하는 양자 단열 컴퓨팅 방식 양자컴퓨터를 개발했다. 리드버그 원자는 높은 에너지 상태 원자로, 지름이 일반 원자보다 1만배 큰 마이크로미터(㎛) 수준이다. 원자 간 상호작용은 일반 원자보다 2배 정도 강하다. KAIST의 리드버그 양자컴퓨터는 초고진공 상태에 최대 126개 리드버그 원자를 임의로 배치해 양자 단열형 양자컴퓨팅을 수행한다.
기존 양자 단열형 양자컴퓨터는 큐비트가 고정돼 있다. 이번 연구에서는 꼭짓점이 최대 20개인 그래프의 최대독립집합 계산에 성공했다. 원거리 꼭짓점들을 잇는 리드버그 양자선 개념을 최초로 개발, 모든 꼭짓점을 임의로 연결하는 초기하학적 그래프를 계산할 수 있음을 보였다. 최대독립집합 문제는 주어진 그래프(꼭짓점과 간선 집합)에서 서로 연결되지 않는 꼭짓점들의 최대 집합을 알아내는 계산 문제다.
이 문제를 계산하게 되면 물류, 생산관리, 작업관리, 네트워크 디자인 등에서 혁명적인 경제가치를 창출하게 된다. 안재욱 교수는 “이번 연구는 리드버그 양자컴퓨터의 활용 가능성을 보였다는 데 의의가 있다”며 “아직은 큐비트 개수가 충분하지 않지만, 다음 연구로 실제 활용이 가능한 꿈의 양자컴퓨터를 개발할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 한편 이번 연구는 삼성미래기술재단과 한국연구재단 지원으로 수행됐다.
https://m.etnews.com/20220622000035
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메모 240215_0402,0558 나의사고 실험 qpeoms 스토리텔링
양자 컴퓨터로 어떤 문제를 구체적으로 푸는지 좀 궁금했었다. 최적화 독립집합 문제를 주로 푼다. 최적화는 2d.msbase를 DNA처럼 잘접어서 3d로 보면 시공간 난제들이 제한적으로 보일듯하다.
msbase는 엄밀히 최대독립집합의 문제의 답을 구한 상태이다. 양자 컴퓨팅이 필요없는 해법이다. 허허. 이미 msbase.oss가 최적화 상태를 나타냈기 때문에 그냥 종횡을 따라 DNA 배열을 활용하면 된다.
최대 독립집합 문제는 주어진 그래프(꼭짓점과 간선 집합)에서 서로 연결되지 않는 smolas 꼭짓점들의 최대 집합을 알아내는 계산 문제다. 이 문제를 계산하게 되면 물류, 생산관리, 작업관리, 네트워크 디자인 등에서 혁명적인 경제가치를 창출하게 된다.
최적화의 독립집합 문제도 어려운 용어인데 2d.msbase를 제한적으로 다루기 위해 3d 시공간 zz'.view는 종이접기 msbase.Origami가 필요하다. n차 msbase.oss의 Origami은 3d이 zz'.view는 n개의 종이 접힌 곳에서 zz'선상에 점을 바라봐야 한다. 이것은 시공간에서 찾아내야 하는 각종 독립집합의 최적화 문제이다.
물질이 아원자에서 원자분자로 이여진 곳에서는 qpeoms.unit이 존재하는데 이들이 모이고 모인 점들이 선되고 입체3d를 가진 모습은 엄밀히 보면 다양한 각도의 종이접기 Origami의 물질이나 물체의 모습이다.
자동차는 개별적인 독립집합이 존재하여 각부품들이 독립적으로 잘 성능을 나타내어 전체적인 100만개이상의 부품들이 최적화 100퍼센트 상태를 이뤄야 완벽한 스텔스 6세대 전투기 모습이 되기도 한다. 허허.
-A quantum computer is a computer that utilizes the principles of quantum mechanics to perform calculations that are difficult to solve with conventional computers. Quantum computers are attracting attention as a future technology that will solve difficult problems that have not been solved so far in various fields such as cryptography, battery material development, and new drug development.
-The maximum independent set problem, one of the combinatorial optimization problems, has a variety of applications, such as finding the most influential person on SNS and finding the most efficient way to distribute the power grid. In 2023, KAIST researchers demonstrated solving the maximum independent set problem using a 20-qubit Rydberg quantum computer.
Generally, in order to obtain data from a 100-qubit quantum computer, you have no choice but to manufacture the quantum computer yourself or use a cloud service provider. It is said that the data released by the KAIST researchers this time is important in that not only researchers in related fields but also anyone interested in quantum computers can access the data for free. More than 700,000 types of graph optimization were calculated using up to 141 qubits, and the calculation results of the quantum computer and all data analysis programs were disclosed.
In graph theory, an independent set is a set of vertices that are not adjacent to each other.
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Memo 240215_0402,0558 My thought experiment qpeoms storytelling
I was curious about what specific problems were solved with quantum computers. Mainly solves optimization independent set problems. Optimization is that if you fold 2d.msbase like DNA and look at it in 3d, the space-time difficulties will seem limited.
msbase has strictly solved the maximum independent set problem. It is a solution that does not require quantum computing. haha. Since msbase.oss has already been optimized, you can simply use the DNA sequence along the length and breadth.
The maximum independent set problem is a computational problem that finds the maximum set of smolas vertices that are not connected to each other in a given graph (a set of vertices and edges). Calculating this problem will create revolutionary economic value in logistics, production management, work management, and network design.
The independent set problem of optimization is also a difficult term, and in order to deal with 2d.msbase limitedly, 3d space-time zz'.view requires origami msbase.Origami. Origami of the nth msbase.oss is 3D. zz'.view must look at the point on the zz' line at the n paper folds. This is an optimization problem of various independent sets that must be found in space and time.
Where matter is connected from subatoms to atomic molecules, qpeoms.units exist, and the points where they come together are lined and have a three-dimensional 3D appearance. Strictly speaking, this is the appearance of Origami materials or objects from various angles.
A car has individual independent sets, so each part performs well independently, and more than 1 million parts must be 100% optimized to become a perfect stealth 6th generation fighter. haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd0000e0
000ac0f00bde
0c0fab000e0d
e00d0c0b0fa0
f000e0b0dac0
d0f000cae0b0
0b000f0ead0c
0deb00ac000f
ced0ba00f000
a0b00e0dc0f0
0ace00df000b
0f00d0e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
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