결함 허용 양자 계산과 소요자원 개요

Abstract

양자 컴퓨터는 중첩, 얽힘 등 양자 역학을 기반으로 정보 처리에 대한 새로운 접근 방식을 제공하는 강력한 연산 기기가 될 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 기본적으로 큐비트는 오류에 매우 취약하므로 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨터를 구축하려면 양자 오류정정부호를 사용하여야 한다. 또한, 양자 컴퓨터에 사용되는 소자와 게이트에서 오류가 발생하기 때문에 단순히 양자 오류정정부호를 사용하는 것만으로는 충분하지 않다. 각 연산은 부호화된 상태에서 수행되어야 하며, 연산을 수행하는데 사용된 게이트에서 오류가 발생하더라도 다른 게이트로 전파되어서는 안 되며, 양자 컴퓨터는 이 오류를 처리할 수 있어야 한다. 이를 결함 허용 양자 계산이라 하며, 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨터를 구현하기 위한 필수 조건이다. 본 논문에서는 양자 오류정정부호를 통한 결함 허용 양자 계산에 대해 알아보고 그 소요자원을 절감하는데 사용되는 기법을 소개하고자 한다.