양자역학의 기본 원리

양자컴퓨팅은 용어를 외우는 것보다 비슷해 보이는 개념을 제대로 구분하는 게 먼저입니다. 이번 글에서는 중첩과 확률 혼합, 진폭과 확률, 상대위상과 전역위상처럼 처음 헷갈리기 쉬운 용어와 그 차이에 대해 쉽게 정리했습니다. 함께 보시죠. 양자컴퓨팅을 공부할 때 개념을 정확히 구분해야 하는 이유 양자컴퓨팅을 처음 공부하면 낯선 용어가 한꺼번에 등장합니다. 큐비트, 중첩, 측정, 확률진폭, 위상, 얽힘, 순수 상태와 혼합 … Read more

양자컴퓨팅에서 양자계의 시간 변화는 아무 방향으로 일어나는 것이 아닙니다. 해밀토니안이 변화의 규칙을 정하고, 그 결과 만들어지는 유니터리 시간발전이 상태의 진폭과 위상을 시간에 따라 바뀌는 원리인데요. 아래 글에서 쉽게 알아보시죠. 양자컴퓨팅에서 시간 변화를 알아야 하는 이유 양자컴퓨팅을 공부하다 보면 |0⟩과 |1⟩, 중첩과 얽힘, 양자 게이트를 차례로 배우게 됩니다. 하지만 실제 양자계는 한 상태에 그대로 멈춰 있는 … Read more

양자컴퓨팅에서 양자 게이트는 큐비트의 상태를 마음대로 바꾸는 연산이 아닙니다. 상태벡터의 전체 확률을 유지하면서 중첩과 위상을 바꾸고, 여러 게이트를 연결해 원하는 계산 결과로 유도하는 유니터리 변환인데요. 아래글에서 원리에 대해 알아보시죠. 양자컴퓨팅에서 상태 변화란 무엇일까 양자컴퓨팅을 공부하면 |0⟩과 |1⟩, 중첩과 얽힘을 먼저 배우게 됩니다. 하지만 실제 양자 계산에서 더 중요한 질문은 만들어진 양자상태를 어떻게 원하는 방향으로 변화시키느냐입니다. … Read more

양자컴퓨팅에서 선형대수는 단순한 계산 도구가 아닙니다. 큐비트는 벡터로, 양자 게이트는 행렬로 표현되고 여러 큐비트는 텐서곱으로 연결되기 때문에 양자회로의 거의 모든 구조가 선형대수와 맞닿아 있는데요. 이 글에서 원리에 대해 살펴보시죠. 양자컴퓨팅에서 선형대수학이 중요한 이유 양자컴퓨팅을 공부하다 보면 생각보다 빠른 시점에 벡터와 행렬을 만나게 됩니다. 큐비트의 상태를 열벡터로 표현하고, 양자 게이트를 행렬로 나타내며, 여러 큐비트를 결합할 때는 … Read more

양자컴퓨팅에서 양자 터널링이란 입자가 벽을 억지로 뚫고 지나가는 현상이 아닙니다. 양자상태가 파동처럼 퍼져 있기 때문에 고전적으로 통과할 수 없는 에너지 장벽 너머에서도 입자가 발견될 가능성이 생기는 현상인데요. 터널링 입자에 대해 알아보시죠. 양자컴퓨팅으로 양자 터널링을 이해해야 하는 이유 양자역학을 공부하다 보면 가장 신기하게 느껴지는 현상 가운데 하나가 양자 터널링입니다. 흔히 입자가 벽을 뚫고 지나가는 현상이라고 설명하지만 … Read more

양자컴퓨팅에서는 0과 1이 나올 확률만 중요한 것이 아닙니다. 두 상태 사이의 위상이 어떻게 맞물리는지에 따라 확률진폭이 더해지거나 사라지고, 그 차이가 마지막 측정 결과를 바꾸게 되는데요. 이번 글에서는 위상의 역할에 대해 정리하였습니다. 양자컴퓨팅에서 위상이 중요한 이유 양자컴퓨팅을 공부하다 보면 확률진폭과 함께 위상이라는 용어가 자주 등장합니다. 처음에는 복소수 앞에 붙는 각도 정도로 생각하기 쉽지만 실제 양자 계산에서 … Read more

양자컴퓨팅에의 힘은 여러 상태를 동시에 만드는 데서 끝나지 않습니다. 각 계산경로의 확률진폭을 다시 만나게 해 필요한 결과는 보강하고 불필요한 결과는 상쇄하는 간섭 과정이 실제 계산의 핵심인데요. 이번 글에서는 간섭 현상에 대해 알아봅시다. 양자컴퓨팅에서 간섭 현상이 중요한 이유 양자컴퓨팅을 설명할 때 가장 자주 등장하는 개념은 중첩입니다. 큐비트가 |0⟩과 |1⟩의 중첩 상태를 만들 수 있기 때문에 여러 … Read more

양자컴퓨팅에서 순수 상태와 혼합 상태는 측정 결과가 비슷해 보일 때도 있지만 같은 상태가 아닙니다. 순수 상태에는 중첩의 진폭과 위상 정보가 남아 있고, 혼합 상태는 여러 가능한 상태에 대한 확률적 불확실성까지 포함하는데요. 원리에 대해 알아보시죠. 양자컴퓨팅에서 순수 상태와 혼합 상태를 구분하는 이유 양자컴퓨팅을 처음 공부하면 |0⟩, |1⟩과 같은 상태에서 시작해 α|0⟩ + β|1⟩ 형태의 중첩 상태를 … Read more

양자컴퓨팅에서 힐베르트 공간은 어려운 수학 용어처럼 보이지만 큐비트가 가질 수 있는 모든 상태를 담는 공간입니다. 중첩·측정·얽힘도 결국 이 공간 안에서 설명된다고 볼 수 있습니다. 어려운 내용이지만 쉽게 설명했으니 아래 글을 확인하시죠. 양자컴퓨팅에서 힐베르트 공간을 알아야 하는 이유 양자컴퓨팅을 공부하다 보면 브라켓 표기법과 상태벡터를 배운 뒤 힐베르트 공간이라는 용어를 만나게 됩니다. 이름부터 어렵게 느껴지지만 입문 단계에서 … Read more

양자컴퓨팅에서 |0⟩ 같은 브라켓 표기법은 어려워 보이지만 오히려 양자상태를 간단하게 쓰기 위한 장치입니다. 벡터·내적·중첩·측정을 하나의 표현법으로 연결해 주기 때문에 양자컴퓨팅에서 거의 기본 언어처럼 사용되는데요 함께 알아보시죠. 양자컴퓨팅에서 브라켓 표기법을 사용하는 이유 양자컴퓨팅을 공부하다 보면 가장 먼저 눈에 들어오는 기호 가운데 하나가 |0⟩, |1⟩, |ψ⟩입니다. 일반적인 수학이나 프로그래밍에서는 거의 보지 못했던 표현이라 처음에는 양자컴퓨팅을 어렵게 만드는 … Read more