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양자 컴퓨터 (Quantum Computer)11

[3부] 양자하드웨어 개론 [3부] 양자하드웨어 개론 요약 설명: 현재 실험실·상용 환경에서 사용되는 대표적인 양자하드웨어 플랫폼을 살펴봅니다. 주요 플랫폼으로는 초전도 큐빗(Transmon), 이온 트랩 큐빗, 광자 큐빗, 스핀 큐빗, 그리고 위상 큐빗(Topological Qubit)이 있습니다. 각각의 작동 원리와 장단점을 비교하여, 양자컴퓨터 구현 시 고려해야 할 기술적 요소들을 이해합니다. 1. 초전도 큐빗(Transmon) Transmon 큐빗은 초전도 회로 기반 양자비트로, Josephson 접합(Josephson junction)과 축전기로 이루어집니다. 초전도 상태에서 전자 쌍(쿠퍼 쌍)이 터널링하면서 양자 상태를 형성하며, 두 에너지 준위 .. 2025. 6. 4.
[2부] 양자게이트와 양자회로 설계 [2부] 양자게이트와 양자회로 설계 2부에서는 양자컴퓨터의 연산 단위인 양자게이트와 이를 연결하여 실제로 계산을 수행하는 양자회로 설계 방법을 다룹니다. 단일 큐빗 게이트부터 다중 큐빗 게이트까지, 각 게이트의 수학적 정의와 회로 다이어그램을 통해 양자 알고리즘의 핵심 연산이 이루어지는 방식을 살펴봅니다. 1. 양자게이트의 개념 고전 컴퓨터에서는 논리 게이트(예: AND, OR, NOT)가 비트열을 변환하지만, 양자컴퓨터에서는 큐빗 상태 벡터에 유니터리 연산을 적용하여 상태를 변화시킵니다. 이 유니터리 연산이 바로 양자게이트(Quantum Gate)입니다. 유니터리 연산 \(U\)의 성질: .. 2025. 6. 4.
[1부] 양자컴퓨터 기초 이해 [1부] 양자컴퓨터 기초 이해 이 글에서는 양자컴퓨터의 가장 기본적인 개념을 다룹니다. 고전 컴퓨터와의 차이점을 이해하고, 큐빗(Qubit)의 수학적 정의부터 중첩(Superposition)과 얽힘(Entanglement) 등의 핵심 양자역학 개념까지 차근차근 살펴봅니다. 처음 접하는 분들도 이해할 수 있도록 가능한 한 상세하게 설명하며, 필요할 경우 수식과 도식을 통해 직관을 돕고자 합니다. 1. 고전 컴퓨터와 양자컴퓨터의 차이 1.1 비트(Bit) vs 큐빗(Qubit) 고전 컴퓨터의 기본 단위는 비트(Bit)입니다. 비트는 0 또는 1 중 하나의 값을 가지며, 로직 게이트를 통해 0과 1 사이를 전기 신호로 전환하며 계산을 수행합니다. 반면, 양자컴퓨터.. 2025. 6. 4.
양자 컴퓨터 목차 (quantum computer context) [1부] 양자컴퓨터 기초 이해요약 설명: 고전 컴퓨터와의 차이, 큐빗의 개념, 중첩·얽힘 같은 양자역학 핵심 개념을 간단명료하게 소개주요 내용:비트와 큐빗 비교양자상태의 표현(브라-켓 표기법, 블로흐 구)중첩과 얽힘(Entanglement) 기초[2부] 양자게이트와 양자회로 설계요약 설명: 단일·다중 큐빗 게이트 원리, 대표적인 게이트(Hadamard, CNOT 등) 및 간단한 회로 그리는 법주요 내용:X, Y, Z, Hadamard, Phase 게이트CNOT, CZ, Toffoli 같은 다중 큐빗 게이트벨 상태 생성 회로 예시[3부] 양자하드웨어 개론요약 설명: 현재 실험실·상용 환경에서 쓰이는 대표적 하드웨어 플랫폼(초전도·이온트랩·광자 큐빗 등)과 장단점주요 내용:초전도 큐빗(Transmon)의 구.. 2025. 6. 4.
큐빗의 종류 (types of qubits) 초창기 초전도 큐비트는 그 형태에 따라 크게1. 전하 큐비트(Charge qubit)2. 자속 큐비트(Flux qubit)3. 위상 큐비트(Phase qubit)세 가지 종류로 분류 되었다. 전하 큐비트 (Charge Qubit)전하 큐비트는 축전기와 조셉슨 접합의 한 단자로 이루어져 있다.초전도 섬(일종의 도체 작은 조각)에 저장된 초전도 전하 (쿠퍼 쌍, Cooper Pair)의 수를 기반으로 양자 정보를 저장하고 조작하는 큐비트다. 정보 분류 방법0상태Cooper pair 0개1상태Cooper pair 1개 전하 큐비트의 원리초전도 섬(Superconducting Island) : 쿠퍼 쌍이 저장될 수 있는 제한된 공간조셉슨 접합(Josephson Junction) : 두 초전도체 사이에 얇은 절연.. 2025. 3. 28.

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