학문
양자컴퓨터가 무엇인가요? 무엇과 관련이있나요?
양자컴퓨터가 무엇인가요? 무엇과 관련이있나요? 비트코인이나 암호와 관련이 있는것 같은데 양자컴퓨터로 무엇을 할 수 있는건가요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.
양자컴퓨터는 우리가 흔히 쓰는 컴퓨터와는 작동 원리 자체가 완전히 다른 기계라고 이해하시면 됩니다. 일반적인 컴퓨터가 0과 1이라는 비트 단위를 사용해 순차적으로 정보를 처리한다면 양자컴퓨터는 양자 역학의 고유한 특성인 중첩과 얽힘을 이용한 큐비트라는 단위를 사용합니다. 덕분에 여러 가지 경우의 수를 동시에 계산할 수 있어 특정 문제에 대해서는 현재 가장 빠른 슈퍼컴퓨터보다도 압도적으로 빠른 속도를 보여줍니다.
말씀하신 대로 암호 체계와 아주 밀접한 관련이 있습니다. 현재 우리가 사용하는 은행 보안이나 비트코인 같은 가상화폐의 기반이 되는 암호 기술은 아주 큰 숫자를 소인수분해하기 어렵다는 점을 이용합니다. 하지만 양자컴퓨터는 이런 복잡한 수학 연산을 순식간에 풀어낼 수 있는 잠재력이 있어서 기존 암호 체계를 무력화할 수 있다는 우려가 나오는 것입니다. 그래서 보안 업계에서는 양자컴퓨터로도 뚫을 수 없는 양자 내성 암호를 연구하고 있습니다.
양자컴퓨터로 할 수 있는 일은 암호 해독에만 그치지 않습니다. 분자 구조를 원자 수준에서 완벽하게 시뮬레이션할 수 있기 때문에 신약 개발에 필요한 임상 시험 기간을 획기적으로 줄이거나 배터리의 효율을 높이는 새로운 신소재를 찾는 데 활용될 수 있습니다. 또한 수만 가지 변수가 얽힌 복잡한 물류 경로나 금융 데이터의 최적화 문제를 푸는 데도 쓰이며 인공지능의 학습 속도를 가속화하는 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
양자 컴퓨터는 0과 1을 동시에 가질 수 있는 큐비트라는 단위로 복잡한 계산을 병렬 처리하여 슈퍼컴퓨터 보다 수백만 배빠르게 해를 찾아내는 미래형 연산 장치입니다 막강한 연산력으로 현대 암호 체계의 근간이 소인수분해를 순식간에 해결할 수 있어 비트코인의 기반이 되는 블록체인과 국가 보안 시스템을 위협할 가능성이 크지만 역으로 해킹 불가능한 양자 암호 통신 기술의 핵심이 되기도 합니다 이 기술이 실용화되면 신약 개발을 위한 분자 구조 시뮬레이션 효율적인 배터리 신소재 설계 초정밀 기상 예측 등 기존 컴퓨터가 풀지 못한 인류의 난제들을 해결하는 데 결정적인 역할을 할 거라 보고 있습니다
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 기존 컴퓨터의 연산은 비트 단위로 0과 1이 공존하지 못하는 2진법으로 정해진 순서로만 작동이 되는 컴퓨터인데 양자컴퓨터는 큐비트를 통해서 0과 1이 공존하면서 병렬 구조로 연산이 가능한 것입니다. 그래서 이런 것을 통해서 기존 컴퓨터보다 2^n승의 속도로 계산이 가능합니다. 그래서 엄청 난 속도를 통해서 더 빠르게 계산해서 많은 것들이 가능한것입니다. 그래서 아주 많은 변수를 통한 계산을 더 빠르게 해서 신약이나 개발되는 것들을 더 빠르게 예측하고 개발이 가능합니다. 또한 암호를 더 빠르게 해독할수도 있는 것입니다. 결국 더 많은 변수를 더 빠르게 계산하여서 여러곳에 사용이 가능한것입니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
양자컴퓨터는 우리가 쓰는 일반 컴퓨터처럼 계산을 하는 기계이긴 하빈다만, 계산하는 방식이 일반 컴퓨터랑은 다릅니다. 일반컴퓨터는 0 아니면 1로 처리하지만, 양자컴퓨터는 양자라는 아주 특이한 성질을 이용해서 문제를 풀려고 합니다. 0과 1이 동시에 있는 그런 상태로 말입니다.
주로 아주 복잡한 계산이나 경우의 수가 많은 문제에서 힘을 발휘할 가능성이 큰 기술인데, 말씀하신 것처럼 비트코인이나 암호와도 관련이 있는 이유가 현재 보안 체계가 어려운 계산 문제를 바탕으로 만들어져 있기 때문입니다.
양자컴퓨터가 충분히 강해질 경우 일부 암호 체계는 위협이 될 수 있기 때문에 양자내성암호 같은 대비도 같이 연구하고 있다고 합니다.