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워드팁 해석
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옥스퍼드 대학 연구진은 양자 컴퓨팅 분야에서 중요한 단계를 이루었으며, 처음으로 양자 텔레포테이션을 이용해 두 개의 독립된 양자 프로세서를 연결하는 데 성공하였다.
이 돌파구는 오늘날의 전통적인 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 복잡한 문제를 해결할 수 있는 강력한 양자 슈퍼컴퓨터 개발로 이어질 수 있다.
2월 5일 ‘네이처’에 발표된 연구에서 과학자들은 약 2 m 떨어진 두 개의 양자 프로세서를 연결하기 위해 ‘광 네트워크 인터페이스’를 사용하였다.
연구진은 전기 신호 대신 빛을 통해 데이터를 전송하여 두 프로세서 간에 양자 논리 연산을 수행할 수 있도록 하였다.
이는 양자 알고리즘의 기본 구성 요소인 논리 연산을 전송하는 데 양자 텔레포테이션이 사용된 최초의 사례이다.


이번 연구는 양자 컴퓨팅의 주요 과제 중 하나인 확장성 문제를 해결하는 데 기여한다.
양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터의 일반 비트 대신 양자 비트(큐비트)를 사용함으로써 더 강력한 성능을 발휘할 가능성이 있지만, 이를 확장하려면 상당한 기술적 난관을 극복해야 한다.
양자 컴퓨터의 크기가 커질수록 안정적인 큐비트를 유지하고 외부 노이즈로부터 간섭을 방지하는 것이 더욱 어려워진다.


이 문제를 해결하기 위해 옥스퍼드 연구팀은 작은 양자 장치(모듈)들을 광섬유를 이용해 연결하는 방식을 채택하였다.
이 분산형 시스템을 통해 연구진은 전체 시스템을 방해하지 않고 개별 구성 요소를 업그레이드할 수 있다.
이 방법은 궁극적으로 통신, 계산, 감지를 위한 고도로 안전한 네트워크인 “양자 인터넷” 구축을 가능하게 할 수 있다.


옥스퍼드 물리학과 대학원생이자 이번 연구의 주 저자인 두갈 메인은 “이러한 방식으로 양자 프로세서를 연결할 수 있는 능력은 확장 가능한 양자 컴퓨터 구축을 향한 중요한 단계입니다”라고 말했다.


연구진은 시스템을 테스트하기 위해 전통적인 컴퓨터보다 더 빠르게 대량의 데이터를 검색할 수 있는 양자 알고리즘인 ‘그로버 검색 알고리즘’을 성공적으로 실행하였다.
연구진은 이 알고리즘을 두 개의 양자 프로세서에서 실행함으로써, 기존 슈퍼컴퓨터로는 수년이 걸릴 작업을 양자 컴퓨터가 수행할 수 있음을 입증하였다.


이러한 성공에도 불구하고, 연구진은 대규모 양자 컴퓨터를 구축하는 것이 여전히 큰 도전 과제라고 경고하였다.
이를 위해서는 물리학과 공학에서 새로운 통찰이 필요하다.
그럼에도 불구하고, 연구진은 양자 컴퓨터가 현재 기존 시스템으로는 해결할 수 없는 복잡한 문제를 해결함으로써 산업에 혁신을 가져올 수 있을 것이라고 낙관하고 있다.

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[1220호] Oxford Scientists Achieve ‘Teleportation’ Using Quantum Computers
Oxford Scientists Achieve ‘Teleportation’ Using Quantum Computers0Researchers at Oxford University have achieved a major milestone in quantum computing, demonstrating the first successful use of quantum teleportation to link two separate quantum processors. The breakthrough could lead to more powerful quantum supercomputers capable of solving complex problems far faster than today’s traditional computers.

In a study published Feb. 5 in Nature, scientists used a “photonic network interface” to connect two quantum processors that were roughly 2 m apart. Instead of electrical signals, the researchers transmitted data via light, enabling quantum logic operations between the processors. This marks the first time quantum teleportation has been used to transfer logical operations, which are the basic building blocks of quantum algorithms.

The development addresses one of the key challenges of quantum computing: scalability. While quantum computers have the potential to outperform traditional computers by using quantum bits (qubits) instead of regular bits, scaling up these systems requires overcoming significant technical hurdles. As quantum computers increase in size, it becomes more difficult to maintain stable qubits and avoid interference from outside noise.

To solve this issue, the Oxford team’s approach involves linking smaller quantum devices, or modules, together using optical fibers. This distributed system allows researchers to upgrade individual components without disrupting the overall system. The method could ultimately enable the creation of a “quantum internet,” a highly secure network for communication, computation, and sensing.
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“The ability to link quantum processors in this way is a step toward building a scalable quantum computer,” said Dougal Main, a graduate student in Oxford’s Physics Department and the study’s lead author.

To test their system, the researchers successfully executed Grover’s search algorithm, a quantum method that searches large datasets faster than traditional computers. By performing the algorithm across two quantum processors, the team demonstrated that quantum computing could handle tasks that would take traditional supercomputers years to solve.

Despite this success, the researchers warned that building large-scale quantum computers remains a significant challenge. It will require new insights in physics and engineering. Still, they are optimistic that quantum computers could revolutionize industries by solving complex problems currently out of reach for conventional systems.



Luis Apolo
Staff Reporter
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