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양자 컴퓨터란?

요즘 핫한 단어 양자컴퓨터라는 단어 들어보셨나요? 저는 처음 들어보는데요..ᄒᄒ 최근 인공지능과 빅데이터 등 4차 산업혁명 기술들이 발전하면서 이들을 활용하기 위한 새로운 컴퓨팅 기술인 양자컴퓨팅 또한 주목받고 있다고 해요. 그래서 오늘은 양자컴퓨터에 대해 알아보겠습니다.

양자컴퓨터는 어떤 원리인가요?

양자컴퓨터는 기존의 디지털 컴퓨터와는 달리 0과 1이라는 이진법 대신 큐비트(qubit)라고 불리는 양자 비트를 이용해서 연산을 수행한다고 합니다. 양자는 원자핵 주변을 도는 전자처럼 아주 작은 입자입니다. 이러한 양자 상태에서는 두 가지 상태만이 존재하는데, 한 상태에서 다른 상태로 변화하려면 반드시 에너지가 필요하며 이를 ‘중첩’이라고 부릅니다. 즉, 중첩상태에서의 에너지는 불연속적이지 않고 연속적이며, 따라서 정보 처리 과정에서 오류가 발생하더라도 즉시 수정될 수 있다는 특징이 있습니다. 하지만 현재까지는 이론상으로만 구현되어 있고 실제로는 아직 개발 단계에 머물러있다고 하네요.

양자컴퓨터는 왜 만들어졌나요?

기존의 컴퓨터는 2진법을 기반으로 하고 있어서 수많은 데이터를 저장하거나 계산해야 하는 경우 엄청난 시간이 소요됩니다. 그러나 양자컴퓨터는 고전 물리학의 한계를 뛰어넘는 양자역학의 특성을 이용함으로써 슈퍼컴퓨터로도 해결되지 않는 문제를 풀 수 있게 됩니다. 예를 들어 암호 해독 분야나 금융공학 및 바이오정보 분석 같은 분야에서 획기적인 성과를 낼 수 있으며, 특히 의료분야에서도 질병 진단 속도를 크게 단축시킬 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.

양자컴퓨터 상용화는 언제쯤 될까요?

현재 IBM사의 수퍼컴퓨터 왓슨은 2011년 미국 퀴즈쇼 제퍼디에서 우승했는데요, 당시 초당 약 200조 번의 연산능력을 가진다고 알려져 있었습니다. 반면 구글의 양자컴퓨터 알파고는 2017년 10월 세계 최고 바둑기사 이세돌 9단과의 대결에서 승리했습니다. 이때 알파고는 인간의 뇌 신경망을 모방한 딥러닝 알고리즘을 적용했다고 하는데요, 이것은 사람의 두뇌가 수백만 개의 뉴런 연결 구조로 이루어져 있듯이 기계학습 방식으로 수천 개의 CPU 코어를 병렬연결했다는 의미입니다. 그렇다면 과연 양자컴퓨터는 얼마나 빠른 성능을 가지고 있을까요? 2020년대 후반이면 양자컴퓨터가 실용화될 것으로 전망된다고 하니 조금만 기다리면 되겠네요!

 지금까지 양자컴퓨터에 대해 알아보았는데요, 앞으로는 더욱 편리하게 살 수 있겠네요~