7개의 양자 하드웨어 회사가 일련의 양자 테스트베드를 구축하기 위해 수백만 파운드 규모의 계약을 체결했습니다. 국립양자컴퓨팅센터 2025년 XNUMX월까지
영국의 국립 양자 컴퓨팅 센터(NQCC) 은 30년 2025월까지 다양한 하드웨어 기술을 기반으로 한 XNUMX개의 양자 컴퓨팅 테스트베드를 구축하기 위해 £XNUMXm를 투자하고 있습니다. 모든 시스템 수준 프로토타입은 옥스포드셔 Harwell 캠퍼스에 있는 NQCC 시설에서 양자 하드웨어 회사에 의해 제작될 예정이며 다음을 기반으로 합니다. 영국 내 양자 컴퓨팅 기능 및 인프라 개발을 가속화하려는 NQCC의 사명을 지원하는 최첨단 기술 플랫폼입니다.
이러한 양자 테스트베드를 구축하면서 NQCC는 다양한 하드웨어 솔루션의 기능을 선보이고 시연하고 평가하는 것을 목표로 하고 있습니다. 양자 컴퓨터는 기존 기계의 범위를 넘어서는 문제를 해결하여 우리 삶을 변화시킬 것을 약속하지만, 더 복잡한 계산 작업을 실행할 수 있는 확장 가능한 양자 프로세서를 개발하는 데 방해가 되는 중요한 과제를 식별하고 극복하려면 더 많은 작업이 필요합니다.
다양한 큐비트 플랫폼에 걸쳐 여러 테스트베드를 호스팅함으로써 우리의 목표는 영국의 양자 컴퓨팅 부문의 성장을 지원하고 장기적으로 양자 이점을 입증하는 이정표에 도달하는 것입니다.
NQCC 혁신 담당 부국장 Simon Plant
결과적으로, 이 이니셔티브를 통해 자금을 지원받은 24개 프로젝트는 내결함성 양자 컴퓨팅에 대한 경로를 제공할 수 있는 큐비트 아키텍처의 범위를 반영합니다. 예를 들어 Rigetti는 XNUMX개의 초전도 큐비트로 테스트베드를 구축할 예정이며, Oxford Ionics는 원래 옥스퍼드 대학에서 개발한 기술을 기반으로 한 트랩 이온 플랫폼을 시연할 예정입니다. QuEra와 Infleqtion(이전의 ColdQuanta)이 수주한 두 프로젝트는 중성 원자를 기반으로 하드웨어 시스템을 조립하는 반면, ORCA Computing과 Aegiq은 포토닉스 기반 양자 컴퓨팅에 대해 서로 다른 접근 방식을 취할 예정입니다. 한편 일곱 번째 프로젝트에서는 Quantum Motion이 실리콘 칩 아키텍처 내에서 스핀 큐비트를 활용하는 데모 플랫폼을 만드는 것을 볼 수 있습니다.
시계 반대
각각의 경우 하드웨어 개발자는 단 15개월의 스프린트 기간 내에 완벽하게 작동하는 시스템을 구축해야 하는 과제에 직면해 있습니다. 이러한 공격적인 기간에 따라 각 프로젝트의 주요 초점은 테스트를 거쳐 작동 준비가 된 새로운 기계를 구축 및 설치하여 양자 알고리즘 또는 아날로그 양자 프로세스를 실행할 수 있는 안정적이고 잘 특성화된 개발 시스템을 제공하는 것입니다. 한편, 이 이니셔티브를 통해 제공되는 R&D 자금을 통해 회사는 하드웨어 플랫폼의 기능을 향상시키는 새로운 혁신을 통합할 수 있습니다.
NQCC의 혁신 담당 부국장인 Simon Plant는 "다양한 큐비트 플랫폼에 걸쳐 여러 테스트베드를 호스팅함으로써 영국의 양자 컴퓨팅 부문의 성장을 지원하고 장기적으로 양자 이점을 입증하는 이정표에 도달하는 것이 우리의 목표입니다."라고 말했습니다. . "커뮤니티의 강력한 반응은 사람들이 함께 모여 양자 컴퓨터를 구축, 테스트 및 운영할 수 있는 장소를 제공해야 한다는 NQCC에 대한 원래 비전에 대한 검증을 제공합니다."
SBRI(Small Business Research Initiative)에 따라 Innovate UK와 협력하여 전달된 원래 제안 요청은 기업이 영국 어디에서나 시스템을 구축할 수 있는 유연성을 제공했지만 모든 낙찰된 입찰에서는 테스트베드를 설치하기로 선택했습니다. Harwell 캠퍼스의 NQCC 시설에서. 대부분의 프로젝트 작업이 영국에서 이루어지면서 프로그램의 또 다른 중요한 결과는 다양한 양자 기술에 대한 현지 공급망을 강화하여 각 하드웨어 플랫폼이 영국 내에서 추가로 개발 및 제조될 수 있도록 보장하는 것입니다.
커뮤니티의 힘
초기 구축 단계에서 프로젝트는 시스템이 설치되고 시운전되는 동안 독립형 계약으로 실행됩니다. 미국 회사인 Rigetti, QuEra 및 Infleqtion과 같이 해외에 본사를 둔 회사의 경우 영국 내에 작업 기계를 설치하는 것은 영국의 활기찬 양자 커뮤니티와 더욱 긴밀하게 소통하고 현지 전문 지식에 접근하고 업계와의 미래 협력의 문을 열 수 있는 귀중한 기회를 제공합니다. 국내 데이터 보안에 대한 요구 사항이 더 엄격합니다.
실제로 NQCC는 여러 면에서 7개 양자 하드웨어 회사가 개발 중인 초기 단계 양자 기계의 귀중한 첫 번째 고객 역할을 할 것입니다. NQCC의 수석 과학자이자 에든버러 대학교 양자 소프트웨어 연구소 소장인 Elham Kashefi는 "우리는 하드웨어 회사가 성장하고 번영할 수 있는 환경을 조성하려고 노력하고 있습니다."라고 말합니다. "NQCC는 초기 단계의 하드웨어 플랫폼을 커미셔닝하고 참여를 원하는 모든 조직의 IP 보호를 보장하는 협업 환경을 조성할 수 있는 독특한 위치에 있습니다."
양자 하드웨어 회사는 많은 경우 하드웨어 플랫폼을 구축하기 위해 독립적으로 작업해 왔지만 자금 요청에 대한 높은 관심은 이러한 상업 조직이 국립 연구소의 안전하고 신뢰할 수 있는 환경 내에 시스템을 설치하는 이점을 볼 수 있음을 시사합니다. “우리는 최근 현장 개발을 통해 양자 개발자가 내결함성을 향한 경로에 있는 기본 큐비트 아키텍처를 이해하고 최적화함으로써 보다 확장 가능한 솔루션을 설계할 수 있다는 것을 알고 있습니다.”라고 Plant는 말합니다. “테스트베드 이니셔티브는 일부 시스템의 오류 수정 통합을 포함하여 이 목표를 향한 추가 혁신을 촉진하는 데 도움이 될 것입니다. 기술 제공업체 집단이 NQCC와 협력하여 이러한 혁신이 컴퓨팅 성능 향상으로 어떻게 전환될 수 있는지 이해하면서 다양한 접근 방식을 시험해 볼 수 있는 기회입니다.”
다양한 큐비트 아키텍처를 구축하는 데 초기 성공이 있었지만 이제 모든 사람이 기술을 확장하기 위해 노력하면서 동일한 과제에 직면하고 있습니다.
Elham Kashefi, NQCC 수석 과학자 겸 에든버러 대학교 양자 소프트웨어 연구소 소장
NQCC는 일단 인도되면 각 테스트베드의 성능을 테스트하고 평가할 예정이며, 이는 하드웨어와 소프트웨어 개발 모두에 걸쳐 확장되는 향후 협업 프로젝트의 기반을 마련할 수 있습니다. 실제로 NQCC는 이미 학계, 업계, 정부 전반의 조직과 협력하여 새로운 양자 컴퓨터의 사용 사례를 개발하고 이 혁신적인 기술의 개발 및 채택을 가속화하기 위해 극복해야 할 병목 현상을 식별해 왔습니다.
“우리는 SparQ 프로그램을 통해 특정 사용 사례 및 비즈니스 모델에 대한 양자 컴퓨팅의 이점을 탐구하고자 하는 양자 슈퍼유저 그룹을 만들었습니다.”라고 Plant는 말합니다. "우리의 목표는 NQCC 및 Quantum Software Lab을 포함한 얼리 어답터와 이러한 양자 테스트베드를 구축할 하드웨어 개발자 간의 협력을 구축하는 것입니다."
다양한 문제에 대한 다양한 접근 방식
이러한 미래 협력의 주요 초점 중 하나는 다양한 하드웨어 접근 방식의 고유한 기능을 이해하는 것입니다. 이는 기존 시스템에 비해 입증 가능한 성능 이점을 제공할 수 있는 풀 스택 양자 컴퓨터를 구축하기 위한 새로운 전략을 찾는 데 도움이 될 것입니다. Kashefi는 "다양한 큐비트 아키텍처를 구축하는 데 초기 성공이 있었지만 이제 모든 사람이 기술을 확장하기 위해 노력하면서 동일한 과제에 직면하고 있습니다."라고 설명합니다. "이러한 장치에 대한 자세한 이해를 통해 나와 같은 소프트웨어 전문가는 하드웨어 제약 조건을 고려할 수 있고 하드웨어 개발자가 최신 오류 수정 코드를 지원하거나 특정 알고리즘을 실행하기 위한 최상의 연결을 식별하는 데 도움이 될 것입니다."
테스트베드의 가용성은 특히 각 하드웨어 플랫폼의 성능을 평가하는 데 어떤 측정 기준을 사용해야 하는지 이해하기 위해 양자 컴퓨터의 성능을 테스트하고 검증하기 위한 방법론을 개발하기 위한 지속적인 노력을 위한 실험 프레임워크를 제공할 것입니다. 실제로 NQCC는 이미 영국 전역의 양자 표준 네트워크를 만들기 위한 파일럿 계획에 대해 국립물리연구소와 협력하고 있으며, 이를 위해서는 다양한 양자 기술에 대한 독립적인 테스트 및 평가 프로토콜의 개발이 필요합니다.
한편, 애플리케이션 수준에서는 다양한 하드웨어 아키텍처에서 양자 알고리즘을 실행하는 기능이 특정 유형의 문제를 해결하는 데 가장 큰 이점을 제공하는 것이 무엇인지 명확히 하는 데 도움이 됩니다. Kashefi는 “모든 하드웨어 플랫폼이 모든 애플리케이션에 적합하지는 않다는 것이 이미 분명해지고 있습니다.”라고 말합니다. "우리가 이러한 양자 테스트베드를 통해 얻고자 하는 지식은 전체 커뮤니티가 각 응용 프로그램이 제공하는 연결성과 양식으로부터 가장 큰 이점을 얻는 응용 프로그램을 찾는 데 도움이 될 것입니다."
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- 출처: https://physicsworld.com/a/quantum-testbeds-provide-gateway-to-large-scale-quantum-computing/
