양자컴퓨터의 미래 : 세계적인 주목과 한국의 역할

 

양자컴퓨터란?

양자 컴퓨터

양자컴퓨터(Quantum Computer)는 양자역학의

 

원리를 이용하여 정보를 처리하는 컴퓨터로,

 

전통적인 디지털 컴퓨터와는 원리와

 

동작 방식이 완전히 다른데요.

 

양자 컴퓨터에 대한 핵심 개념과 특징을

 

자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

1. 양자비트 (Qubit)

 

양자컴퓨터의 가장 중요한 개념은 양자 비트 또는

 

"Qubit"라고 할 수 있는데요.

 

Qubit는 전통적인 컴퓨터의 비트와 유사하지만

 

양자역학의 원리에 따라 다르게 동작합니다.

 

전통적인 비트는 '0' 또는 '1'의 두 가지

 

상태만 가질 수 있지만, Qubit는 '0'과

 

'1' 사이에 모든 상태를 동시에

 

나타낼 수 있으며 이를 "중첩상태"

 

라고도 불립니다.

 

2. 양자 얽힘 (Entanglement)

 

양자역학에서 양자 비트는 서로 얽힐 수 있으며

 

이것을 Qubit 상태를 변경하면 다른 얽힌 

 

Qubit의 상태도 동시에 변경됨을 의미합니다.

 

이러한 얽힘은 양자컴퓨터에서

 

동시에 많은 계산을 수행하는데 사용됩니다.

 

3. 양자 병렬처리 (Quantum Parallelism)

 

양자컴퓨터는 중첩 상태와 양자 얽힘을 활용하여

 

동시에 여러 계산을 수행할 수 있는데요.

 

이는 특정 유형의 문제를 풀 때 지수적인

 

속도로 솔루션을 찾을 수 있는 장점을 제공합니다.

 

4. 양자 상태 관측 (Measurement of Quantum States)

 

양자 비트의 중첩 상태를 측정하면, 특정한

 

확률로 0 또는 1의 결과를 얻습니다.

 

중첩 상태에서 원하는 결과를 찾는 과정은

 

양자 알고리즘의 핵심이에요.

 

5. 양자 알고리즘 (Quantum Algorithms)

 

양자 컴퓨터는 특정 문제를 해결하기 위한

 

양자 알고리즘을 활용하는데요.

 

가장 유명한 양자 알고리즘 중 하나는 Shor's

 

알고리즘으로 이것은 대규모 소인수분해

 

문제를 효율적으로 해결 할 수 있습니다.

 

 

양자컴퓨터 현재와 미래

 

양자 물리학

양자컴퓨터는 현재 세계적으로 가장 주목받는

 

과학기술 분야 중 하나인데요.

 

구글과 IBM과 같은 대규모 기술 기업뿐 아니라

 

미국, 유럽, 중국 등 선진 국가들도

 

양자컴퓨터 연구와 관련된 산업과 인력을

 

확대하고 있는 추세입니다.

 

한국 또한 양자과학 기술 전략을

 

발표하고 양자 분야에 힘을 싣고 있는데요.

 

이러한 투자로 양자 개발 및 예산은

 

삭감이 이루어지는 다른 분야와는 다르게

 

20% 넘게 증가 하였습니다.

 

 

양자컴퓨터의 엄청난 능력과 한계

 

AI가 만든 양자 물리학

"꿈의 컴퓨터"라 불리는 양자컴퓨터는

 

엄청난 계산 능력을 가진 컴퓨터로 널리

 

알려져 있지만 모든 문제를 양자컴퓨터가

 

해결할 수 있는 것은 아닙니다.

 

하지만 양자컴퓨터의 상용화가 이루어지면

 

신약 개발, 신소재 연구 등에 혁신적인

 

발전을 이끌 수 있다고 많은

 

전문가들이 예측하고 있습니다.

 

 

양자컴퓨팅의 부상 및 전망

 

최근 유럽과 미국을 포함한 많은 국가에서

 

광자를 이용한 광 기반 양자컴퓨팅에

 

대한 관심이 증가하고 있는데요.

 

이러한 기업 중 하나인 싸이퀸텀은

 

마이크로소프트의 투자를 받아 2021년

 

기준으로 기업 가치가 이미 4조 원을

 

넘어섰으며, 자나두와 같은 캐나다 기업도

 

1조 원 이상의 가치를 가지고 있는데요.

 

이러한 컴퓨팅의 분야는 현재 유럽 기업들

 

까지 주목을 받고 있습니다.

 

그렇다 보니 한국 역시도 양자컴퓨팅을

 

연구하는 연구자들이 늘어나고 있고

 

광 기반 오류 정정 양자컴퓨팅 기술 개발을

 

준비하고 있습니다.

 

이러한 양자컴퍼터 기술은 아직 연구 단계에서

 

상용화 단계까지 가려면 몇 년에서 길게는

 

몇십 년까지도 걸릴 것으로 예상되는데요.

 

이 기술의 발전은 앞으로 다양한 산업과

 

학문 분야에 혁신적인 변화를 가져올 것으로

 

기대라 되는 분야입니다.