문과생이 설명하는 양자컴퓨터

오늘은 여러분께 요새 화두인 양자컴퓨터가 무엇인지 설명해 드리고자 합니다.

 

저는 골수 문과생입니다. 그런데 이렇게 양자컴퓨터를 설명하려고 합니다.

제가 드디어 미쳤나 봅니다 흑흑

 

어쨌든, 노벨물리학상을 받은 위대한 과학자 ‘리처드 파인만’도,

“당신이 양자역학을 이해했다면, 당신은 양자역학을 이해한 것이 아니다.”

라고 했으니, 어차피 어려운 건 전공자에게도 마찬가지입니다.

 

그러나 제가 이해한 범위 내에서 최대한 쉽게 설명해 보고자 합니다.

 

양자컴퓨터. 찬란하게도 생겼다.

 

일단 양자라는 것은 도깨비와 같은 성질을 가졌습니다.

 

양자는 에너지의 최소 단위, 알갱이 같은 것이라 보면 됩니다.

 

그런데 이것이 우리의 상상을 뛰어넘는 성격을 가지고 있습니다.

 

바로 두 가지 상태가 중첩되어 있다는 사실입니다. 우리가 그것을 관측하기 전까지는 말이죠.

 

우리가 지금 쓰고 있는 전통적인 컴퓨터에서 자료의 양은 비트로 측정되며 데이터가 항상 2 개의 명확한 상태 (0 또는 1) 중 하나에 있는 2진 숫자 (비트)로 되어 있지만, 이 양자컴퓨터는 2가지의 상태를 동시에 가지고 있는 것이죠.

양자의 중첩상태. 그냥 그런가보다 하면서 보면 된다.

 

지금까지의 컴퓨터가 2가지 상태를 순차적으로 처리하지만, 이 양자컴퓨터는 중첩 상태를 이용하기 때문에, 동시에 여러 계산을 할 수 있습니다.

 

그러니 계산 속도가 지수함수적으로(그러니까 제곱하여) 증가하겠지요?

 

그래서 지금까지 발명된 어떤 컴퓨터보다 더욱 빠른 계산을 할 수 있습니다.

 

참고로, 현재 우리가 쓰는 암호 시스템은 지금의 컴퓨터로는 계산이 너무 오래 걸리기 때문에 보안이 유지되고 있는 체계입니다.

따라서 이 양자컴퓨터의 개발로 인해 암호시스템이 붕괴할 수 있다는 예측까지 나오고 있습니다.

 

 

헥헥... 비교적 쉽게 설명한 것 같은데, 여러분 잘 따라오고 계신가요?

 

다음으로, 지금까지 양자컴퓨터를 개발하고 있는 대표적 기업을 알아보겠습니다.

 

시장 선두 기업으로 꼽히는 IBM은 글로벌 협력체인 '퀀텀 네트워크'를 통해 기술을 개발하고 활용처 등을 연구하고 있습니다.

IBM은 오는 2023년까지 1000큐비트 이상 성능의 양자컴퓨터를 개발한다고 합니다. 올해 127큐비트 기술을 선보이기도 했습니다다. IBM 관계자는 "불안정한 양자 상태에서 비롯된 일부 오류·에러에도 기능 저하가 없는 양자컴퓨터는 향후 10년 내 개발 가능할 전망"이라고 강조했습니다.

IBM의 퀀텀 연구소

 

아이온큐라는 기업은 한국 출신의 듀크대학교 교수이신 김정상 교수님이 참여하고 있습니다. 2028년까지 기존 양자컴퓨터 성능을 1024큐비트로 높일 계획입니다. 이 아이온큐라는 기업은 이온트랩이라는 차별화된 기술로 인해 상온에서도 가동한다고 합니다.

 

아이온큐 CTO 듀크대학교 김정상 교수

 

획기적인 기술이지요?

그래서 저는 아이온큐라는 기업에 주식 투자를 하기도 했습니다. (지금 고점 대비 폭락했습니다... 하하 웃픕니다)

 

자, 지금까지 어려운 양자컴퓨팅에 대한 이야기를 해보았습니다.

 

미래는 어느 순간 확 들이닥칩니다. 미리미리 양자컴퓨터에 알아두는 것도 나쁘지 않겠죠.

 

이상입니다. 긴 글 봐주셔서 감사합니다^^

 

동일한 내용을 영상으로도 제작했습니다. 필요하시면 시청해주세요!

 

https://www.youtube.com/watch?v=6kutWn8SjDo