결맞음 시간

양자 프로세서의 큐비트가 연산을 수행하기 위해 양자 상태를 유지할 수 있는 시간입니다.

결맞음 시간(coherence time)은 양자 프로세서의 큐비트가 계산을 수행하기 위해 양자 상태(중첩이나 얽힘 등)를 유지할 수 있는 지속 시간입니다. 양자 컴퓨팅에서 큐비트는 주변 환경에 매우 민감합니다. 온도 변동, 전자기 간섭, 물리적 진동과 같은 외부 교란은 큐비트가 양자 특성을 잃고 고전적 상태로 붕괴하게 만듭니다. 이는 결어긋남(decoherence)이라는 파괴적 과정입니다. 양자 계산은 결어긋남이 발생하기 전에 완료되어야 하므로, 결맞음 시간은 양자 컴퓨터가 한 번의 실행에서 수행할 수 있는 논리 게이트(연산)의 최대 수를 결정합니다. 시스템의 결맞음 시간이 너무 짧으면 오류가 빠르게 누적되어 계산이 무용지물이 됩니다. 따라서 결맞음 시간을 늘리는 것은 양자 하드웨어 개발에서 가장 중요한 엔지니어링 과제 중 하나입니다. 기술 투자자에게 경쟁 하드웨어 플랫폼(초전도 큐비트, 이온 트랩, 중성 원자 등) 전반의 결맞음 시간을 추적하는 것은 기술 성숙도를 평가하는 핵심 방법입니다. 그러나 투자자는 결맞음 시간을 게이트 속도 및 게이트 충실도와 함께 평가해야 합니다. 결맞음 시간은 길지만 게이트 연산이 매우 느린 시스템은 결맞음 시간이 더 짧지만 게이트 속도가 초고속인 시스템보다 더 적은 계산을 수행할 수 있습니다.

양자 프로세서의 큐비트 결맞음 시간은 100마이크로초(0.0001초)입니다. 단일 양자 게이트 연산을 실행하는 데 50나노초(0.00000005초)가 걸린다면, 결어긋남이 발생하기 전에 수행할 수 있는 최대 연산 횟수는 100,000나노초 / 50나노초 = 2,000개의 게이트입니다.