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양자컴퓨터

양자 컴퓨터20021178 김보미양자컴퓨터 정의양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터의 한계를 뛰어넘는 첨단 미래형 컴퓨터이다. 1995년도에 처음으로 그 가능성이 타진되었 던 개념인데 현재 양자컴퓨터와 관련 되 연구 가 빠르게 진행되고 있는 중이다. 아직은 연구실단계이지만 그 기대도 상당히 히 높은 편이다 기존의 컴퓨터와 달리 중첩의 원리에 의해 작동되며, 큐피트 (qubit)라는 우리가 통상 사용하는 비트와 비슷한 개념을 도입한 것이다.큐빗(qubit)기존 컴퓨터의 최소단위는 비트(bit)로 0또는 1의 한 값을 가 진다. 반면 양자전산에서는 양자비트(quantum bit) 또는 큐 빗(qubit)이라는 최소단위를 사용하며 큐빗은 0또는 1의 값 뿐만 아니라 0과 1을 동시에 지닐 수 있다. 즉, 양자역학의 중첩의 원리에 의해 수행된다. 전자를 띄우고 있는 이온 큐핏 양자컴퓨터 기본원리양자컴퓨터의 원리▶원자의 상태를 0, 1, 또는 0과 1을 동시에 갖는 상태 등 세 가지 상태 중 하나로 본다. ▶양자 역학의 기본 법칙에 따르면, 이렇게 원자 하나가 양자 컴퓨터에 추가 될 때마다, 컴퓨터의 계산 능력은 두 배로 뛰게 된다. ▶원자 하나는 두 가지 연산을 동시에 수행할 수 있고, 두개의 원자는 네 가지 계산을, 세 개의 원자는 여덟 가지 계산을 수행하는 등, 연산 능력의 증가세는 지 수적이기 때문에 폭발적으로 늘어나게 된다.양자 컴퓨터의 장점(1)▶엄청난 연산속도 일반 컴퓨터는 전기가 연결되면 1이고 전기가 연결되지 않으면 0이라는 개념으로 비트단위로 동작하는데비해 양자 컴퓨터는 여러 비트들을 한꺼번에 연산할수 있다. ▶여러 데이터 동시 처리 일반컴퓨터가 5천 8백억년 동안 계산해야 될 문제를 양자 컴퓨터는 단 1초 만에 풀어낸다. 기존의 컴퓨터로는 3백년이 걸려야 풀 수 있는 암호를 56비트 양자컴퓨터는 불과 4분만에 풀 수 있다양자 컴퓨터의 장점(2)▶위와 같은 분야에 유용 암호의 해독 통계분석 큰 수의 인수분해 이론 물리학 문제의 해결 많은 변수들이 개입된 최적화 문제해결양자컴퓨터의 필요조건▶정보를 구현할 수 있어야 한다. 큐빗을 무엇으로 사용하느냐의 문제로 스핀 1/2입자의 스핀상태. 빚의 편광상태 등이 이용되고 있으며 이들은 중첩과 같은 양자 역학적 특징을 가질 수 있어야 한다. ▶연산을 위한 초기 상태의 준비가 가능해야 한다. 초기 상태의 준비는 특정한 순수상태를 만들어 내는 것으로 보통 양자계는 실온에서 열 평형 상태의 혼합상태에 있게 되므로 온도를 매우 낮추어 바닥 상태로 만들어야 하는 문제점이 있다. ▶연산결과를 읽어낼 수 있어야 한다. 연산의 결과를 읽어 내는 적절한 방법이 존재해야 한다는 것으로 양자계의 경우 적적한 해밀토니안을 이용하여 연산결과를 표현할 수 이어야 한다.양자컴퓨터의 역사현재 구현된 양자컴퓨터▶ NMR 양자컴퓨터 7개 qubit들이 가능 ▶200자리 정수를 소인수 분해 필요한 qubit 수~약 10,000개양자컴퓨터의 종류(1)정지인공위성에 탑재된 양자 컴퓨터. 조셉슨 컴퓨터에 의해 작동되는 gps시스템 사진 사람의 눈에 보이지 않는 빛의 특성을 사용한다. 고도 36000km에서 정지위성이 gps시스템 사용 으로 텔레파시를 구성하고 있다 양자 컴퓨터는 극저온 헬륨을 가스 기계 장치를 사용 양자 컴퓨터,조셉슨 컴퓨터를 작동 시킨다양자 컴퓨터의 종류(2)양자컴퓨터,조셉슨 컴퓨터의 핵심 소자. 초전도체 사이에 초박막 절연체 필름을 사용하면 양자현상이 발생한다. 양자 현상은 초전도체 절연체 필름의 특성 유도성 용량성으로 대별된다. 스핀자계, 스핀전계의 양자 현상이 발생한다양자컴퓨터의 미래{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2004.07.11| 12페이지| 1,500원| 조회(1,562)

큐빗, 양자컴퓨터, 컴퓨터의 미래

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