양자 컴퓨터의 하드웨어
양자 오류 정정에서 고전적인 오류 정정처럼 '같은 데이터를 3개 복사하여 다수결을 취하는' 방법을 그대로 쓸 수 없는 이유로 올바른 것은?
- A미지의 양자 상태는 정확히 복제할 수 없고(복제 불가능 정리), 값을 확인하려고 측정하면 중첩이 깨져 버리기 때문
- B큐비트는 0과 1의 두 값만 취하므로, 다수결을 취할 의미가 없기 때문
- C큐비트의 오류는 비트 반전뿐이므로, 복사하지 않아도 패리티를 하나 붙이는 것만으로 정정할 수 있기 때문
정답과 해설 보기
정답: A. 미지의 양자 상태는 정확히 복제할 수 없고(복제 불가능 정리), 값을 확인하려고 측정하면 중첩이 깨져 버리기 때문
복제 불가능 정리에 의해, 미지의 양자 상태 α|0⟩ + β|1⟩를 다른 큐비트에 그대로 옮겨 적는 조작은 존재하지 않습니다. 또한 데이터를 가진 큐비트를 직접 측정하면 중첩이 깨져 버립니다. 그래서 양자 오류 정정에서는 하나의 논리 큐비트의 정보를 여러 물리 큐비트의 얽힌 상태로 펼쳐서 갖게 하고, 보조 큐비트를 사용하여 이웃한 큐비트의 패리티 같은 오류의 단서(신드롬)만을 측정합니다. 큐비트의 오류에는 비트 반전 외에 위상 반전도 있어, 둘 다 검출해야 합니다.