양자컴퓨터

안녕하세요 오늘은 양자컴퓨터에 대해 이야기하겠습니다.

얼마 전에 구글에서 양자 컴퓨터를 개발했다고 뉴스가 나왔습니다. ( 올해 초 IBM에서 개발한 양자 컴퓨터도 있습니다)

이와 관련해서 사람들의 이목을 집중시켰는데요 대체 양자컴퓨터가 무엇이길래 이렇게 화제가 되고 있을까요?

 

양자컴퓨터를 양자역학의 원리를 기초로 한 컴퓨터입니다. 우리가 사용하고 있는 컴퓨터는 0과 1을 사용하고, 비트라는 단위를 쓰고 있습니다. 반면에 양자컴퓨터는 0과 1을 사용하는 것은 똑같지만 큐비트를 사용한다는 점에서 다릅니다.

하나의 비트에는 하나의 숫자만 들어갈 수 있는 반면에 하나의 큐비트에는 0과 1 두 개다 존재하기 때문에 연산 속도에서 빨라질 수 있습니다. 그리고 일반 컴퓨터가 연산을 순차적으로 한다면 양자컴퓨터는 모든 연산을 동시에 하기 때문에 그 속도는 엄청난 차이가 납니다.  예를 들면 다음과 같습니다.

일반 컴퓨터 : 1. 1+1=2

                  2. 2+2=4

                  3. 3+3=6

 이런 식으로 순차적으로 연산을 한다면 양자컴퓨터는

 

양자컴퓨터 : 1. 1+1=2,    2+2=4,    3+3=6

 

이렇게 동시에 연산이 이루어집니다. 

 

그렇기에 양자컴퓨터의 개발은 다가올 미래사회에 큰 가치를 지니게 되는데요. 아직은 연구개발 단계에 있기 때문에 구체적으로 어떤 곳에 응용되고 미래 산업을 이끌어갈지는 조금 더 지켜봐야 할 것 같습니다. 하지만 한 가지 확실한 건 양자컴퓨터의 개발이 성공적으로 이루어진다면 기존의 슈퍼컴퓨터를 능가하는 것은 물론이고, 지금의 반도체 산업에서 기존의 나노공정의 레지스터 기술개발은 거의 물리적 한계에 다 왔다고 합니다. 그래서 기존의 컴퓨터 연산장치의 한계를 극복하는 또 하나의 방법이 되지 않을까 조심스레 추측해봅니다. 

 

 최근 구글의 양자컴퓨터의 개발로 양자컴퓨터가 상용화되는 날이 머지않은 것 아닌가 생각할 수 도 있지만 아직은 이르다고 생각합니다. 양자컴퓨터가 제대로 작동하려면 특수한 환경을 만들어줘야 합니다. 이를테면 큐비트에서의 중첩 상태를 유지하기 위해서 절대온도까지 내려가는 환경을 조성해주어야 한다고 합니다. 양자 세계에서는 아주 조금만 변화에도 영향을 미쳐 그 값이 정해지기 때문입니다. 이러한 기술적인 부분들도 모두 보완이 된다면 우리도 언젠가 양자컴퓨터를 직접 만져보는 날이 오지 않을까 생각합니다.