양자컴퓨터, 넌 누구냐

양자컴퓨팅 기술은 기존 컴퓨터가 처리하기에는 너무나도 복잡한 문제를 양자역학의 법칙으로 해결하는 컴퓨팅 기술이다.

통상 과학자들은 인간이 풀기에 복잡한 문제를 해결하기 위해 슈퍼컴퓨터를 사용하는 경우가 있다. 트랜지스터로 구성된 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU) 등을 이용해 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어인 이진수(비트)를 계산하는 슈퍼컴퓨터와 비교하면, 양자컴퓨터는 양자적 상태의 조합인 퀀텀 비트(Quantum Bit), 혹은 큐비트(Q bit)를 이용해서 연산한다. 덕분에 일반 컴퓨터와 달리 하나의 입력값에 대해서 하나의 결과만 내놓지 않을 수 있어, 슈퍼컴퓨터를 비롯한 일반컴퓨터가 풀지 못하는 복잡한 계산을 대신할 수 있다. 이론적으로 양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터가 수백 년이 걸려도 풀지 못할 정도로 복잡한 문제를 풀 수 있을 것으로 기대되고 있다.

기초과학에서 의학, 금융까지 활용도 무궁무진

양자컴퓨터는 에너지, 화학, 의학, 금융 등 다양한 사업과 분야에 획기적인 전기를 가져올 수 있는 차세대 기술로 꼽힌다. 미국의 다국적 복합기업 하니웰은 양자컴퓨터가 바꿀 현실성 있는 분야 5가지를 선정했다.

첫째는 항공우주 분야다. 기후는 슈퍼컴퓨터 예측이 종종 빗나가는 대표적인 분야다. 양자컴퓨터는 기하급수적으로 변화하는 날씨 변수를 양자적으로 고려해 항로에 관한 최적의 대안을 결정할 수 있다.

둘째는 화학 분야다. 양자컴퓨터는 새로운 분자 구조의 속성이나 작용 과정을 시뮬레이션할 수 있다.

셋째, 의료 및 제약 분야다. 새로운 의료 요법이 상용화되기까지는 장시간이 소요된다. 하지만 양자컴퓨팅의 성능을 활용하면 표적 식별, 분자 구조모델링 등 의료·제약 연구 분야에서 제품 개발 일정을 단축하고 품질을 향상할 수 있다.

넷째, 물류와 로봇 공학 분야다. 전자 상거래와 물류 분야에서 양자컴퓨터는 대량으로 발생하는 데이터를 실시간 수집·분석해 최적의 경로를 판단할 수 있다.

다섯째, 금융 분야다. 양자컴퓨터는 투자 포트폴리오를 최적화하고 변종 금융 파생 상품의 가격을 결정하거나, 리스크를 감지하는 데 기여할 수 있다.

한국에 둥지 트는 양자컴퓨터

이처럼 막대한 가능성을 품고 있는 양자컴퓨터가 국내에 들어온다. 연세대는 오는 6월 송도에 위치한 국제캠퍼스에 국내 최초로 IBM의 양자컴퓨터를 도입할 계획이다. IBM의 최신 사향인 ‘127-Qubit(Eagle Processor) IBM 퀀텀 시스템 원’이 이곳에 들어설 것으로 알려졌다. IBM은 양자 하드웨어 개발에서 글로벌 선두 주자 중 하나로 꼽힌다. 이곳에 실제로 양자컴퓨터가 들어서면 한국은 미국, 독일, 일본, 캐나다 등에 이어 세계에서 다섯 번째로 IBM 퀀텀 컴퓨팅 센터를 보유하게 된다.

'전문 보기' 버튼을 누르시면 더 자세한 내용을 확인하실 수 있습니다