과학

슈퍼컴퓨터의 1억 배 성능을 갖춘 양자컴퓨터란?

  • 우예진 기자
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    입력 : 2017-11-28 13:11:41

    양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터를 능가하는 계산 능력으로 그 파워는 인공지능 응용이나 교통 정체 해소, 의약품 개발 등에 기여할 것으로 기대를 모은다. 양자컴퓨터는 영어로는 퀀텀 컴퓨터(Quantum Computer)로 불리며, “양자 역학의 특징을 살려 0과 1을 모두 합친 상태인 양자 비트로 계산하는 장치”로 정의된다.

    대부분의 사람들은 현재 주류인 컴퓨터와 근본적으로 원리가 다르다는 것은 이해해도 “양자 역학의 특징을 살린다.”는 특징을 이해하기 힘들 것이다.

    다만 여기에서는 양자 역학에 대해서 깊이 이해할 필요는 없다. 마이크로소프트 창업자인 빌 게이츠조차 2017년 9월 27일자 월스트리트저널에서 “저는 물리, 수학에 대해서 많은 것을 알고 있습니다. 다만 슬라이드(마이크로소프트가 작성한 프리젠테이션)는 마치 상형 문자처럼 보이는군요. 그것이 양자(컴퓨터)입니다.”라고 밝힌 바 있다.

    IBM이라는 컴퓨터의 거인을 상대로 컴퓨터 시장 운영체제 부문에서 압도적인 지위를 쌓아 온 마이크로소프트의 창업자조차, 양자컴퓨터의 원리를 완벽하게 이해하기는 어려워 보인다. 때문에 원리를 이해하지 못한다고 해도 낙담할 필요가 없다. 다만 그 활용 가능성에 주목해보자.

    원리를 완전히 이해하지 못하더라도 알아야 할 최대 포인트는 양자컴퓨터의 처리 능력이 기존 컴퓨터 중 최고 위치인 슈퍼컴퓨터에 비해서 약 1억 배나 빠르다는 것이다. 이 때문에 지금까지는 몇 년 단위의 시간이 필요했던 게놈 해석, 기상 예측, 암호화 등의 계산을 몇 시간 만에 해결할 수 있다고 한다.

    계산 능력이 우수하다는 것은 컴퓨터 동작에 필요한 전력 소비량도 적다는 것을 의미한다. 이 때문에 양자 컴퓨터는 환경보호에 적합한 시스템이다.

    그동안 해석이 불가능한 것으로 알려진 비트코인 등의 가상 통화에 대한 비밀 열쇠가 해독될 가능성을 전문가들이 지적하고 있으며 다른 신기술의 비밀도 곧 풀릴 지도 모른다.

    양자컴퓨터는 2가지 종류로 나뉜다. 양자 게이트 방식으로 불리는 범용형과 조합을 최적화한 양자 어닐링 방식이다.

    전자는 오랜 연구 개발이 이루졌으며, 최근에는 IBM, 구글 등도 연구를 강화하고 있다. 한편, 후자는 캐나다 벤처기업 D-Wave가 양산 시스템을 판매 중이어서 상용화에는 한발 앞서 있다.

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