💡 Day 21 — 양자 프로그래밍 기초 실습: Hello Qubit!

큐비트와 함께하는 첫 양자 코드

양자컴퓨팅이 어렵게 느껴지시나요? 이번 글에서는 누구나 따라할 수 있는 양자 프로그래밍의 기초 실습을 통해 큐비트의 세계에 첫 발을 내딛어봅니다. “Hello Qubit!”은 양자 회로를 직접 설계하고 실행해보는 입문자용 실습 프로젝트로, Qiskit과 Cirq를 활용해 양자 상태 생성, 측정, 시각화까지 경험할 수 있습니다.

Hello Qubit! 양자 프로그래밍 입문 – 실습으로 배우는 미래 기술

🧠 양자 프로그래밍이란?

양자 프로그래밍은 큐비트의 상태를 제어하고, 양자 회로를 구성해 계산을 수행하는 과정입니다. 고전 프로그래밍과 달리, 양자 프로그래밍은 중첩(superposition), 간섭(interference), 측정(measurement) 같은 양자역학적 개념을 코드로 구현합니다.

📌 “Hello Qubit!”은 양자 프로그래밍의 Hello World로, 큐비트를 생성하고 상태를 확인하는 가장 기본적인 실습입니다.

⚙️ 실습 환경 준비

선택 가능한 플랫폼

• Qiskit (IBM)
  • 설치: pip install qiskit
  • 실행 환경: Jupyter Notebook, IBM Quantum Lab
• Cirq (Google)
  • 설치: pip install cirq
  • 실행 환경: Google Colab, 로컬 Python

🎯 두 플랫폼 모두 무료이며, 클라우드 기반 시뮬레이터를 제공해 실제 양자 하드웨어 없이도 실습이 가능합니다.

🧪 Hello Qubit 실습 예시 (Qiskit 기준)

python

from qiskit import QuantumCircuit, Aer, execute

# 1. 회로 생성 (1큐비트)
qc = QuantumCircuit(1)

# 2. Hadamard 게이트로 중첩 상태 생성
qc.h(0)

# 3. 측정 추가
qc.measure_all()

# 4. 시뮬레이터 실행
simulator = Aer.get_backend('qasm_simulator')
result = execute(qc, simulator, shots=1024).result()
counts = result.get_counts()

print("측정 결과:", counts)

이 코드는 1개의 큐비트를 생성하고, 중첩 상태를 만든 뒤 측정 결과를 출력하는 가장 기본적인 양자 회로입니다.

📊 실습을 통해 배우는 핵심 개념

• 큐비트 생성과 초기화
• 양자 게이트(Hadamard, Pauli-X 등)
• 양자 측정과 확률적 결과
• 시뮬레이터 활용 방법
• 양자 회로 시각화

📈 실습을 통해 양자컴퓨팅의 추상적 개념이 실제 코드로 어떻게 구현되는지 직접 체험할 수 있습니다.

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