[양자 컴퓨팅과 보안] 큐빗

큐빗 (양자 비트)

표기법

• 블로흐 구

• 벡터

• 켓(ket) 포기법 : α | 0 > + β | 1 > ( 1이 될 확률이 100%)
  • 0이 될 확률 : α
  • 1이 될 확률 : β
  • 총 확률 : α^2 + β^2 = 1

큐빗의 주요 특징 :

• 중첩
• 얽힘

물리적으로 큐빗을 만드는 법

종류	내용	장점	단점
초전도체 초전도루프	초전도체: 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 0인 물질 전기 손실이 없기 때문에 폐쇄 루프 내의 전류가 이론적으로 영원히 흐를 수 있음 → 전자를 큐빗으로 사용	오류 발생이 적음 (큐빗 생성률 99.4%) 얽힌 큐빗 개수가 적절 (연산에 사용할 만큼 존재)	중첩 상태 유지 가능한 시간이 짧음 (0.00005초) -271’c에서 보관해야 함
이온 트랩	큐빗 내 양자 상태를 제어 대규모 양자 컴퓨팅 구현을 위한 기술	수명이 길다 (얽힘 1000초까지 저장) 큐빗 생성률이 높다 (99.9%)	속도가 느리다
실리콘 양자점	실리콘에 전자를 주입하고 마이크로파로 양자 상태 제어	초전도 루프보다 긴 수명 (0.03초) 기존 반도체 산업에서 구축 가능	성공률이 두 기술에 비해 낮음 (99%)
위상학 큐빗	오류 발생률을 낮추는데 중점을 둔 이론	안정적이고 오류가 없음 수명이 적용 X → 오래 사용	현 시점에서는 이론만 있음 → 실제 구현 X
다이아몬드 점결함	다이아몬드 내의 나노미터 크기의 원자 결함을 큐빗처럼 동작하도록 만드는 기술	수명이 10초 높은 성공률 (99.2%) 실온에서 동작 (!!!!!!!!!!!)	다이아몬드의 결함 개수가 적음 (약 2%)