ProjectQ로 설계한 Carry-Sum Adder

Abstract

최근까지도 양자 하드웨어의 개발은 꾸준히 이루어졌지만, 개발 수준이 양자 소프트웨어의 연구에 사용하기에 부족한 정도이다. 따라서 양자 하드웨어 없이도 양자 소프트웨어의 연구를 진행하기 위해서는 양자 시뮬레이터와 컴파일러가 필요해졌다. 이에 다양한 양자 시뮬레이터와 컴파일러가 제공되었으며 양자 시뮬레이터와 컴파일러가 하나의 소프트웨어 프레임워크를 이루고 있는 풀-스택 라이브러리 역시 다양하게 제공되고 있다. ProjectQ는 풀-스택 라이브러리 중 하나로써 Python을 기반으로 하여 무료로 사용 가능할 뿐만 아니라 문법이 쉬워 접근성이 높다는 장점이 있고, 컴파일러에 시뮬레이터와 에뮬레이터의 효율적인 적용이 가능하여 새로운 양자 알고리즘 개발의 가속화나 양자 회로의 시각화 등이 가능하다. 따라서 본 논문은 ProjectQ의 내부 구성과 기능을 구체적으로 설명한 후, 기존의 Carry-Sum adder를 응용한 새로운 양자 회로를 직접 구현해보았다.