양자 컴퓨팅을 위한 마이크로소프트의 Q# 언어
오늘 자 트위터에 재미있는 소식이 있는데, 바로 마이크로소프트가 내놓은 양자 컴퓨팅을 위한 Q# 언어입니다. 현재 시뮬레이터를 통해 Visual Studio 2017 상에서 직접 컴파일하고 실행해 볼 수 있는데, 한국 마이크로소프트 직원에 의하면 시뮬레이터는 30 qubit을 지원하고 Azure에서 40 qubit까지 지원할 예정이라고 합니다.
시뮬레이터이긴 하지만 원한다면 Quantum Development Kit을 설치해 테스트할 수 있습니다.
Installing and Validating the Q# Development Environment
; https://docs.microsoft.com/ko-kr/quantum/quantum-installconfig?view=qsharp-preview
Get started with quantum development
; https://www.microsoft.com/en-us/quantum/development-kit
QDK라고 해서 엄청난 것은 아니고 단순한 Visual Studio 2017의 확장 패키지(vsix)일 뿐입니다. 설치 후 Visual Studio 2017
C# 프로젝트 템플릿에서 "Q# Application"을 선택해 프로젝트를 생성하면 다음과 같은 코드를 갖는 Q# 소스 코드 파일이 포함됩니다.
namespace Quantum.QSharpApplication1
{
open Microsoft.Quantum.Primitive;
open Microsoft.Quantum.Canon;
operation Operation () : ()
{
body
{
}
}
}
아직 preview 버전임에도 인텔리센스도, 키워드 색상 표시도, 디버깅도 모두 지원합니다. 게다가 언어 자체에서 C#의 분위기를 느낄 수 있어 왠지 친근함마저 듭니다. ^^
간단한 실습은 다음의 글에 따라 할 수 있습니다.
Writing a Quantum Program
; https://docs.microsoft.com/ko-kr/quantum/quantum-writeaquantumprogram?view=qsharp-preview
[파일명].qs 소스 코드를 변경하면 .\obj\qsharp\src 경로에 [파일명].g.cs 파일이 자동 생성됩니다. 덕분에 C# 소스 코드에서 Q#의 기능을 접근할 때에도 인텔리센스의 도움을 받을 수 있습니다.
그나저나 이렇게 보면, 양자 컴퓨팅이 꽤나 우리 생활에 가까워진 것으로 착각할 수 있는데 아쉽게도 이 언어를 C#만큼 일상적으로 사용하는 것은 꽤나 시간이 필요할 듯합니다. 기술이 하루가 다르게 발전하긴 하지만 최근에 제가 본 책에서도 양자 수준의 제어가 절대 온도에서나 가능하고 상온에서의 활용을 위한 연구가 진행되는 정도라고 하니 어쩌면 현 시대의 개발자들은 만져보지도 못하고 정년을 맞이할지도 모릅니다. ^^
(참고로, 이런 글 썼다고 제가 양자 컴퓨팅을 알 거라고 오해하시면 안 됩니다. ^^; 말 그대로 1도 모릅니다.)
빌드 중에 다음과 같은 오류가 발생할 수 있습니다.
Error CS8179 Predefined type 'System.ValueTuple`2' is not defined or imported, or is declared in multiple referenced assemblies
원래 .NET Framework 4.7의 경우 System.ValueTuple을 BCL 차원에서 지원하는데 QDK 기반의 C# 프로젝트가 기본적으로 System.ValueTuple.dll을 자체 포함하고 있기 때문에 충돌이 난 것입니다. 즉, 다음과 같은 Reference 노드를 .csproj에 포함하고 있으며 QDK도 이 DLL 기반으로 빌드가 되어 있습니다.
<Reference Include="System.ValueTuple, Version=4.0.2.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=cc7b13ffcd2ddd51, processorArchitecture=MSIL">
<HintPath>..\packages\System.ValueTuple.4.4.0\lib\net461\System.ValueTuple.dll</HintPath>
</Reference>
따라서, .NET Framework 버전을 4.6.2 이하로 내리면 됩니다.
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