ICT/융합

중국 첫 양자 프로그램 설계 플랫폼 개발

발행일 : 2019 / 12 / 24

2019년 12월 20일, 중국과학원 소프트웨어연구소(ISCAS)는 베이징에서 중국 첫 비교적 완전한 양자 프로그램 설계 플랫폼(isQ)을 발표함과 아울러 중국 양자 하드웨어 연구팀과 협력하여 빠른 시일 내에 해당 플랫폼을 중국이 자체 개발한 양자컴퓨터에 설치할 계획이라고 밝혔다.

isQ 플랫폼은 양자 프로그램 설계, 컴파일, 시뮬레이션, 분석 및 검증 등 도구로 구성됐으며 온라인 기능에는 주로 컴파일러, 시뮬레이터, 모델 검증 도구, 정리 증명 장치 등 4개 부분이 포함된다. 그 중에서 isQ 플랫폼은 ISCAS 양자 소프트웨어 연구팀이 양자 프로그램 설계 모델, 양자 프로그램 논리, 양자 프로그램 분석 알고리즘 등 분야에서 거둔 체계적 이론 성과를 기반으로 했으며 컴파일러와 시뮬레이터는 ISCAS 양자 소프트웨어 연구팀이 칭화(清華)대학 컴퓨터과학·기술학부와 공동으로 개발했다.

양자컴퓨터 소프트웨어의 신속한 발전에 따라 양자 소프트웨어 개발은 관심사로 떠오르고 있다. 툴체인(Toolchain)이 기존의 소프트웨어 개발에서 일으키는 역할과 같이 고가용성(High Availability)을 보유하고 기능이 광범위할 뿐만 아니라 강대하며 프로그램 설계, 테스트, 분석, 검증 등을 통합한 도구는 양자 소프트웨어 개발에 매우 중요하다. 하지만 양자 소프트웨어와 전통적인 소프트웨어는 본질적으로 다르기에 양자 소프트웨어 도구는 더욱 복잡하고 개발하기 어렵다.

양자 프로그램 설계에서 isQ 플랫폼에 포함된 컴파일러는 먼저 고급 언어로 프로그래밍된 양자 프로그램을 명령 집합 언어로 전환시킨 다음 후속적 처리 도구에서 심층적으로 처리한다. 후속적 처리 도구의 시뮬레이터는 고전컴퓨터에서 양자 프로그램을 모의 운영하여 운영 결과를 확인할 수 있기에 현단계 양자 프로그램 설계, 테스트에 매우 중요하다. 모델 검증 도구는 양자 시스템의 다양한 성질을 검사하는데 이용된다. 정리 증명 장치로 연구팀이 제안한 양자홀 로직을 구현할 수 있으며 또한 현재 세계에서 유일한 양자 프로그램의 정확 여부를 검증할 수 있는 플랫폼으로서 고전컴퓨터에서 컴퓨팅 시간과 메모리 공간의 제한을 극복할 수 있기에 대규모 양자 프로그램 설계에 중요한 도움을 제공할 수 있다.

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