오픈 소스 양자 컴퓨팅 소프트웨어 OpenFermion?

Google은 공식 블로그를 통해 오픈소스 양자 컴퓨팅 소프트웨어인 OpenFermion을 발표했습니다. 이는 텐서플로우(Tensorflow), 카페(Caffe)와 같은 오픈소스 딥러닝 개발 프레임워크 이후의 또 다른 새로운 움직임입니다.

구글은 이번에 OpenFermion의 소스 코드가 공개되어 사용자가 무료로 사용할 수 있다고 밝혔습니다. 화학자와 재료 과학자는 Google 소프트웨어를 사용하여 양자 컴퓨터에서 실행할 수 있도록 알고리즘과 방정식을 조정할 수 있습니다.

"우리는 이 결정이 OpenFermion을 표준으로 기반으로 하는 커뮤니티를 구축하여 양자 컴퓨터에서 화학 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 도움이 되기를 바랍니다."라고 Google은 블로그 게시물에 썼습니다.

구글의 오픈소스 접근 방식은 양자컴퓨터 분야에서도 요즘 대세입니다. IBM, Intel, Microsoft 및 D-Wave와 같은 회사는 모두 양자 컴퓨팅의 상업적 운영을 촉진하기 위해 자체 양자 컴퓨팅 플랫폼의 개방을 발표했습니다.

OpenFermion은 양자 컴퓨터에서 전자 상호 작용을 시뮬레이션할 수 있는 알고리즘 라이브러리가 포함된 소프트웨어입니다. OpenFermion은 과학자들이 화학 분자 시뮬레이션 실험과 재료를 양자 컴퓨터가 이해할 수 있는 프로그래밍 형식으로 설명하는 데 도움을 줄 수 있기 때문에 이는 화학 및 재료 과학 분야에 중요합니다. 이전에는 화학자들은 전문 양자 컴퓨터 소프트웨어 개발자와 협력하여 양자 컴퓨터에서 전자 간의 상호 작용을 시뮬레이션하기 위해 대량의 소프트웨어 코드를 작성해야 했습니다.

또한 OpenFermion은 가장 널리 사용되는 두 가지 기존 시뮬레이터인 Psi4 및 PySCF를 직접 적용할 수 있습니다. OpenFermion은 Google, Rigetti 및 IBM에서 개발한 모델을 포함하여 다양한 양자 컴퓨터와 호환된다는 점을 언급할 가치가 있습니다.

이번 소프트웨어 개발에는 구글 외에도 양자컴퓨터 스타트업 리게티(Rigetti)도 참여했다. 구글은 블로그 게시물을 통해 취리히공과대학(ETH Zurich), 로렌스 버클리 국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory), 미시간대학교, 하버드대학교, 옥스퍼드대학교, 다트머스대학교, NASA가 소프트웨어 개발 과정에서 도움을 주었다고 밝혔습니다.

기존 컴퓨터와 비교했을 때 양자 컴퓨터의 가장 큰 차이점은 기존 컴퓨터는 시간순으로 문제를 하나씩만 해결할 수 있는 반면, 양자 컴퓨터는 여러 문제를 동시에 해결할 수 있다는 점입니다.

기존 컴퓨터에서 사용하는 연산 규칙은 0과 1을 사용하여 정보 상태를 기록하는 이진법입니다. 하지만 양자컴퓨터는 양자 상태별로 정보를 기술하는 양자의 특성에 따라 여러 상태를 동시에 표현할 수 있고 중첩 연산도 동시에 수행할 수 있어 더 빠른 컴퓨팅 방식을 갖고 있다.

양자 컴퓨터의 처리 능력은 현재의 전통적인 슈퍼컴퓨터보다 몇 배 더 높기 때문입니다. 따라서 많은 사람들은 양자 컴퓨터가 화학 촉매 시뮬레이션, 초복잡 시스템 모델 구축, 암호화 코드 해독 등과 같이 이전에는 불가능하다고 간주되었던 작업을 완료할 것이라고 믿습니다. 그러나 지금까지 이들 회사가 개발한 양자 컴퓨터는 대부분의 작업을 실행하는 데 있어 기존 컴퓨터를 능가할 만큼 강력하거나 정확하지 않았습니다.