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향후 미래에 양자컴퓨터가 세계를 엄청나게 변화 시킬거라는 얘기가 많은 데요. 양자 컴퓨터가 어떤 기술인지 쉽게 설명해보도록 하겠습니다.
양자 컴퓨터란?
양자 컴퓨터는 기존의 고전적 컴퓨터와는 완전히 다른 원리로 동작하는 차세대 컴퓨팅 기술이다.
기존 컴퓨터는 0과 1의 이진법(bit)을 사용하여 데이터를 처리하지만, 양자 컴퓨터는 큐비트(qubit)을 사용한다.
큐비트는 중첩(superposition)과 얽힘(entanglement) 같은 양자역학적 성질을 활용하여 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 복잡한 문제를 해결할 수 있다.
어렵죠?;;
쉽게 간단히 설명해드리면...
● 기존 컴퓨터 vs 양자 컴퓨터
기존 컴퓨터는 "전구"처럼 작동하고 양자컴퓨터는 "마법의 전구" 처럼 작동 한다고 보시면 됩니다.
기존 컴퓨터는
- 전구가 켜지면 1, 꺼지면 0
- 즉, 정보가 0 또는 1로만 저장됨
- 우리가 쓰는 스마트폰, 노트북, 슈퍼컴퓨터까지 전부 이 방식임
양자컴퓨터는
- 전구가 꺼지면서 켜질 수도 있고(!), 0과 1을 동시에 가질 수 있음
- 그리고 서로 떨어져 있는 전구끼리도 마법처럼 연결이됨
- 덕분에 한 번에 여러 가지 계산을 동시에 할 수 있음
예를 들어 설명하면...
<< 예1 동전 던지기 vs 회전하는 동전>>
기존 컴퓨터 (0 또는 1)
- 동전을 던지면, 앞(0) 또는 뒤(1) 중 한 가지만 나옴
- "앞면이야! 아니야, 뒷면이야!" → 둘 중 하나만 선택 가능
양자 컴퓨터 (중첩 상태)
- 동전이 회전하면서 동시에 앞과 뒤를 가질 수 있음
- 앞과 뒤를 동시에 고려할 수 있음
- 덕분에 모든 경우를 한 번에 계산 가능
<< 예2 비밀번호 찾기 >>
기존 컴퓨터
- 4자리 비밀번호(0000~9999)를 찾으려면 한 개씩 전부 입력해야 함
- 0000, 0001, 0002… 하나씩 시도 → 최악의 경우 10,000번 시도 해야함
양자 컴퓨터
- 모든 비밀번호를 동시에 시도해서 정답을 단번에 찾아냄
- 그래서 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 암호를 해독할 수 있음
<< 예3 미로 찾기 >>
기존 컴퓨터
- 여러 갈래의 미로에서 하나씩 길을 탐색해야 함
- 하나씩 다 확인해야 하므로 시간이 오래 걸리게 됨
양자 컴퓨터
- 모든 길을 동시에 탐색
- 미로뿐만 아니라 네비게이션, 최적의 경로 찾기 등에 활용 가능
<< 예4 신약 개발 & 단백질 분석 >>
기존 컴퓨터
- 단백질 구조를 분석하려면 수천억 개의 조합을 하나씩 계산해야 함
- 시간이 너무 오래 걸려서 새로운 신약 개발이 느림
양자 컴퓨터
- 모든 조합을 한 번에 분석 가능
- "이 조합이 가장 효과적인 약이야!"라고 단번에 찾게 됨
- 신약 개발 속도가 10배~100배 이상 빨라질 가능성이 높아짐
<<예5 주식 시장 예측>>
기존 컴퓨터
- 주식 시장의 변화를 예측하려면 각각의 가능성을 따로 계산해야 함
- 주가 변화, 경제 상황, 기업 실적 등을 하나씩 분석 → 느림
양자 컴퓨터
- 모든 가능성을 동시에 계산해서 최적의 투자 결정을 도출하게 됨
- "이 주식이 오를 가능성이 높아!" 단번에 찾아줌
- AI + 양자 컴퓨터가 결합되면 투자 예측 정확도가 크게 향상될 것으로 예상됨
한마디로 양자 컴퓨터는 한 번에 여러 가지를 동시에 계산할 수 있는 슈퍼머신이라고 생각하시면 됩니다.양자 컴퓨터가 발전하면 세상이 크게 바뀔 가능성이 높아 진다고 생각하시면 되겠습니다.
하지만...
아직 해결해야 할 문제도 많이 있습니다.
너무 비싸고 복잡해서 현재는 연구소나 정부에서만 사용이 가능합니다.
또한 아직 미흡한 오류 문제가 발생하여 양자 상태가 쉽게 깨져서 오류 보정 기술이 필요하겠습니다.
그리고 아직 우리가 직접 쓸 수 있는 시기가 언제 일지는 모르지만
2025~2030년 사이에 실용화 가능성이 높아지고 있는것은 사실입니다.
그러면 양자 컴퓨터와 관련된 기업들이 있을 텐데요. 어떤 기업들이 양자컴퓨터와 관련이 있는지 아래 링크를 통해 확인해보세요.
