양자컴퓨터(퀀텀, 큐비트)

최근들어 양자컴퓨터에 대한 뉴스를 자주 보게 되엇다.

기존 컴퓨터의 계산 시간을 획기적으로 단축 햇다는 구글의 발표도 얼마전에 있어죠

 

양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 활용하여 정보를 처리하는 컴퓨팅 기술. 

기존의 컴퓨터가 0과 1의 이진법을 사용하는 것과 달리, 양자컴퓨터는 큐비트(qubit)라는 양자 정보의 기본 단위를 사용

양자컴퓨터의 주요 특징

중첩과 얽힘:

큐비트는 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있는 중첩 상태를 가짐.

또한 여러 큐비트가 서로 얽혀 있어 한 큐비트의 상태가 다른 큐비트에 영향을 준다

연산 능력:

양자컴퓨터는 특정 문제에 대해 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 연산 속도

예를 들어, 구글의 양자컴퓨터 '시커모어'는 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리는 계산을 200초 만에 수행

 

극저온 환경:

대부분의 양자컴퓨터는 큐비트의 안정성을 위해 영하 273도의 극저온 환경에서 작동

양자컴퓨터의 역사

• 1980년대: 리처드 파인만과 데이비드 도이치가 양자컴퓨터의 개념을 제안.
• 1990년대: 피터 쇼어의 양자 알고리즘 제안으로 소인수분해 문제 해결 가능성 제시.
• 2000년대 이후: IBM, 구글, 마이크로소프트 등 기업들의 본격적인 연구 개발.
• 2019년: 구글이 '양자 우월성' 달성을 선언.
• 2023년: IBM이 1121개 큐비트 양자컴퓨터 칩 '콘도르' 공개.

2024년 연세대에 설치된 IBM 퀀텀 시스템 원

응용 분야

• 암호해독 및 보안: 현재의 암호 체계를 해독하고 새로운 양자 암호 기술 개발.
• 신약 개발: 복잡한 분자 구조 시뮬레이션을 통한 신약 설계 및 개발 가속화.
• 금융 모델링: 복잡한 금융 시스템 분석 및 리스크 관리 최적화.
• 인공지능 및 머신러닝: 대규모 데이터 처리 및 패턴 인식 능력 향상
• 기후 변화 예측: 복잡한 기후 모델 시뮬레이션을 통한 정확한 예측

중요하지 않은 분야가 없겟지만 신약 개발에 가장 활발하게 사용되고 있다고 하네요

향후 전망

CES2025에서 젠슨황이 양자컴퓨터는 앞으로 20년 걸린다는 발언으로 관련 산업의 주가가 폭락하는 상황이 연출

다른 한편으로 MS의 창립자인 빌 게이츠는 앞으로 5년 내에 실용활를 예측하기도 햇음

현재 사용하는 PC도 초기에는 집채만한 크기엿다.

아직 기술적 한계와 안정성 문제 등 해결해야 할 과제들이 남아있지만 현재 대부분의 기술의 발전 속도가 예전보다  급격하게 빨라졋다는 걸 알고 있을 것이다.
양자컴퓨터의 상용화는 다양한 산업 분야에 혁명적인 변화를 가져올 것으로 기대되며, 이에 따른 사회적, 윤리적 영향에 대한 고려도 필요할 것입니다.