미 해군은 첩보 위성을 임무로 사용하기 위해 양자 컴퓨터를 사용하려고 노력

양자 컴퓨팅의 진정한 돌파구는 항상 10년이 남거나 아니면 옛날의 일도 마찬가지다. 하지만 한 양자 컴퓨터의 성능을 다른 양자 컴퓨터와 비교해 측정하는 방법, 심지어 코드가 발명된 기계와 근본적으로 다른 기계의 코드를 만드는 방법에 대해서는 여전히 논쟁이 계속되고 있지만, 미 해군은 이미 양자 컴퓨터만이 해결할 수 있는 일종의 매우 복잡한 문제들을 실험하고 있다.

그 중 하나는 영상을 수집하기 위해 특정 시간에 특정 장소에 위성이 있도록 스케줄링하는 것이다.

"우리는 위성들의 스케줄을 정하는 방법과 위성들이 집중해야 하는 목표물에 관한 정보를 얻는 프로젝트를 가지고 있습니다. 그것이 바로 NP-hard 문제로 알려진 것입니다"라고 해군 양자 프로그램의 기술 책임자인 레나르트 군리케가 지난 주 캘리포니아 샌디에고에서 열린 AFCEA 서부 컨퍼런스에서 말했습니다. "그리고 우리는 이미 좋은 진전을 이루었습니다."

양자 컴퓨터는 비트가 아닌 큐비트로 작동한다는 점에서 기존 컴퓨터와 다르다. 후자는 실리콘 트랜지스터 위의 논리 게이트를 기반으로 1 또는 0의 값을 가질 수 있다. 큐비트, 즉 아원자 입자의 행동을 기반으로 한 정보의 양자 비트는 1과 0 사이의 값을 가질 수 있어 기존 컴퓨터가 감당할 수 없는 문제를 해결할 수 있다.

지난 12월 1000개 이상의 큐비트를 처리할 수 있는 프로세서를 공개한 IBM은 향후 10년까지 이어지는 양자 컴퓨터 로드맵도 마련했다.

"우리는 2033년까지 100,000 큐비트 기계를 개발할 계획입니다. 사실, 우리는 그들 중 3개를 개발할 것입니다. 우리는 이미 그 기계들 중 2개를 위해 시카고 대학, 도쿄 대학과 파트너쉽을 맺었습니다"라고 IBM의 양자 성장 및 시장 개발 담당 부사장인 조셉 S. 브로즈가 샌디에고에서 말했습니다. "100 큐비트 기계는 알려진 우주의 모든 원자보다 더 큰 계산 공간과 차원을 가지고 있습니다. 그래서 여러분은 100,000 큐비트 기계 뒤에 숨겨진 계산 능력을 상상할 수 있습니다."

더 빠른 비행기 설계는 국방 분야로 이어질 수 있는 양자 컴퓨팅의 상업적 응용 분야 중 하나라고 Broz는 말했다.

"당신은 최적화, 물류, 경쟁 물류를 언급했습니다. 또한 보잉과 같이 우리와 협력하는 많은 회사들과 재료 및 화학 분야에서 우리는 항공기와 에어포일을 위한 비행 복합재를 최적화하기 위해 양자 컴퓨팅을 사용하고 있습니다. 그것은 매우 어려운 문제로 밝혀졌습니다. 당신이 수율, 무게, 곡률 및 다양한 인장 강도의 다양한 제약 조건을 3차원으로 최적화하는 것을 볼 때, 양자 컴퓨팅은 매우 어려운 문제로 밝혀졌습니다. 만약 성공적으로 적용된다면 양자 컴퓨팅은 그러한 재료의 개발을 최적화할 수 있습니다."

군리케는 해군이 함정의 부식을 더 잘 파악하기 위해 양자 컴퓨터에 대한 화학적 시뮬레이션을 진행해왔다고 말했다.

운영자들은 임무 위성뿐만 아니라 제트기, 드론, 그리고 다른 무기들을 위해 양자 컴퓨터를 사용할 수 있을지도 모른다. 그 알고리즘들은 픽업과 드롭까지의 거리에 기초하여, 가장 적합한 운전자들에게 픽업 주문들을 보내기를 원하는 배달 회사의 그것들과 닮을 것이라고 해군 정보전센터 (NIWC) 태평양의 마이클 맥밀란 전무이사가 말했다.

맥밀란은 "7-11호기를 타고 오는 사람에게 이를 할당할 것"이라며 "7-11호기를 타고 오는 사람은 슬러피를 집어들어서 누군가에게 배달하고 점심은 그 사람이 갈 운명의 장소로 배달할 수 있을 것"이라고 말했다. 아주 간단한 용어로 이를 생각해보고 태평양과 같은 지역으로 확장한다면, 감시 문제를 다루고 있든, 특정 목표물에 적용하기에 적합한 무기가 무엇인지를 다루고 있든 간에, 우리가 피해야 할 제한된 무기를 감안할 때, 이를 최적화하고, 정말로 특정한 해군 및 DOD 문제를 해결할 수 있는 방법이 있다"고 말했다. "양자가 우리가 지금 가지고 있는 시스템을 대체할 것인가? 우리는 그 시점에 있지 않다고 생각한다. 우리는 아마도 그런 것들로부터 10년이 지난 것 같다."

그러한 이중 용도의 응용을 위한 양자 컴퓨팅에 대한 민간 투자는 호황을 누리고 있다. 그러나 브로즈는 미국 정부가 중국에 비해 양자 컴퓨팅에 자금을 덜 지원하고 있으며, 심지어 가깝지도 않다고 말했다.

그는 "미국은 자금 조달 경쟁에서 3위 또는 4위를 차지하고 있다"며 "우리는 그 하위 분기를 9개의 다른 국가들과 공유하고 있으며, 그들 대부분은 동맹국이다. 따라서 우리는 퀀텀에 자금을 과소 지원하고 있을 뿐만 아니라 공공 자금으로 전 세계의 거대한 발자국에 걸쳐 자금을 과소 지원하고 있다"고 말했다