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양자컴퓨터, 엄청 대단한 것 같긴 한데 뭐가 다른지 사실 모르고 계셨나요? 우리가 생각하는 일반적인 컴퓨터처럼 범용 연산을 할 수 있는 게 아니라, 특수한 연산에 매우 유리한 컴퓨터라고 합니다.
양자컴퓨터로는 엑셀 못 하나요
뉴스나 영화, 신문에서 더 자주 보이는 양자컴퓨터는, 얼핏 듣기에 슈퍼컴퓨터보다 수백배 빠른 미래의 컴퓨터처럼 들린다. 그러나 양자 ‘컴퓨터’는 우리가 상상하는 PC 와 같이 게임과 엑셀작업을 할 수 있는 기계장치와는 거리가 매우 멀다. 일반적인 컴퓨터와 달리 범용적인 연산은 하지 못하나, 일부 특수한 연산에서 매우 빠른 속도를 낼 수 있다.
양자컴퓨터가 잘 하는 연산 중 대표적인 것이 소인수분해이다. 소인수분해는 일반적인 컴퓨터로 푸는데 오랜 시간이 걸리는 문제기에, 대부분의 암호가 이를 차용하고 있다. 그러나 양자컴퓨터를 사용한다면, 이러한 암호를 매우 빨리 깰 수 있는 가능성이 있기에 주목을 받기 시작하였다.
정보를 저장하는 가장 작은 수단
양자컴퓨터의 아이디어 자체는 우리가 아는 컴퓨터와 거의 비슷한 시기에 처음 제안되었다. 그럴 수밖에 없던 것이, 물리학자들이 상상할수 있는 가장 '정보' 에 근접한 물리적 실체가 양자였기 때문이다.
우리는 컴퓨터 저장매체가 바뀌는 것을 지켜봐 왔다. 아주 오래전 사용되던 플로피 디스크부터, 하드디스크를 거쳐 SSD 가 현재 저장장치로 자주 쓰이고 있다. 저장매체의 발전은 뚜렷한 방향성이 있다. 바로 주어진 크기에서 최대한 많은 정보를 담을 수 있는 능력이다. 초창기 플로피 디스크는 자석의 방향으로 정보를 저장했고, 이보다 훨씬 작아진 SSD 는 담겨진 전자의 개수로 정보를 저장한다. 궁극적으로 가장 작은 정보 저장 수단이 바로 전자와 그 전자의 양자 상태이다.
이렇게 자연의 성질을 이용해, 쓸모있는 연산을 해보려는 노력이 양자컴퓨터의 연구의 본질이다.
저자: 박재우
저자가 파이퍼 에디터로 작성한 글의 일부입니다. 전문은 파이퍼 플랫폼이 론칭된 후 읽으실 수 있습니다.