주식 시장에서 핫한 양자컴퓨터 (feat. 구글의 윌로우)

주식 시장에서 핫한 양자컴퓨터 (feat. 구글의 윌로우)

 

구글이 새로운 양자컴퓨터용 칩, 윌로우(Willow)를 발표했습니다. 현재 가장 강력한 슈퍼컴퓨터에게 맡기면 10,000,000,000,000,000,000,000,000년이 걸릴 계산을 단 5분 만에 끝내버렸다고.

 

1. 양자컴퓨터라면

일반 컴퓨터와 양자컴퓨터는 다음과 같이 설명할 수 있어요.

 

1) 일반 컴퓨터

전압의 변화로 0(낮은 전압) 또는 1(높은 전압)의 상태(비트)를 만들고, 이를 나열해서 모든 것을 나타내요. 사진, 게임, 인터넷, 동영상 모두를 비트의 나열로 구성하죠. 쉽게 말해, 스위치를 하나씩 켜고 끄면서 순서대로 문제를 푸는 거예요.

 

2) 양자컴퓨터

양자의 특성을 활용해서 1도 되고 0도 되는 상태(큐비트)를 만들고, 이를 나열해서 모든 것을 나타내요. 쉽게 말해, 여러 스위치를 동시에 컨트롤하며 여러 가지 경우를 한 번에 계산하는 거예요.

 

가장 흔하게 쓰이는 비유가 바로 "미로 찾기"인데요. 미로에 난 길을 하나씩 차근차근 탐색해서 정확한 출구를 찾아내는 것이 일반 컴퓨터라면, 반대로 양자컴퓨터는 미로의 모든 길을 동시에 가보고 가장 빠른 길을 한 번에 찾아내는 느낌이에요.

 

2. 그래서, 양자컴퓨터가 뭘 할 수 있는데?

특정 상황에서 일반 컴퓨터를 아득히 상회하는 성능을 보여준다고 하는데요. 이에, 아래와 같은 예측이 이어져요.

 

1) 비트코인, 시한부일까?

현재 쓰이는 암호 체계를 손쉽게 뚫어낼 것이라는 우려가 나와요. 지금의 은행 보안 시스템은 물론이고 채굴, 거래 등의 과정에서 암호화 시스템을 사용하는 암호화폐도 쉽게 해킹할 수 있다는 것. 다만 암호체계를 빠르게 뚫어내려면 수백만 개 ~ 수억 개의 큐비트를 연결해야 하기에, 수십~수백 개의 큐비트를 연결하는 것이 고작인 현재의 상황을 생각하면 아직 시간이 남아있긴 해요. 이더리움처럼 더욱 강력한 암호(양자 내성 암호 등)를 연구하는 이들도 많고요.

 

2) 이 외에도...

신약/신소재/신기술 개발, AI 개발, 화학 시뮬레이션, 물류 최적화, 정밀한 기후 예측 등 기존의 슈퍼컴퓨터로는 어려웠던 문제들을 풀어내는 데에 사용할 수 있어요. 일례로 현대차는 배터리 연구에, 노보노디스크는 신약 연구에 양자컴퓨터를 활용하려 노력해요.

 

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3. 진짜 양자컴퓨터의 시대가 열리는 거야?

아직은 한참 멀었어요. 1도 되고 0도 되는 양자중첩 상태를 만들고 유지하는 것이 매우 어렵거든요. 1도 되고 0도 되는 상태의 큐비트를 수백 개씩 모으면 오류 나기 십상이라, 규모를 키우기도 어렵다고 하죠. 기존 방식으로 오류를 점검하고 정정하는 것도 어려워요.

 

이에, 아직까지는 매우 작은 단위의 양자컴퓨터만 존재하는 상황인데요. 의미 있는 문제를 풀고 각종 프로그램을 돌리긴 어렵다는 거예요.

 

"슈퍼컴퓨터로 1조 년 걸릴 계산, 1분 만에 끝냈어!"와 같은 결과는 양자컴퓨터 업계에서 매번 나오는 테스트 결과인데요. 이를 그대로 믿기는 어려워요. 양자컴퓨터에 유리한 문제를 내고 이런 식으로 주장하는 경우가 종종 나오거든요.

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