앙자 역학 기술에 대해서 간단하게 알려주세요.

Question

양자 역학이 미래의 핵심 기술이라고 하는데요. 이러한 양자 역학은 어떠한 개념인지 쉽게 풀어서 설명해 주세요. 현재 우리가 일상에서 사용하고 있는 제품중에 양자 역학 기술이 적용된 제품이 있을까요? 그리고 현재 개발중인 양자 역학 컴퓨터는 언제 상용화가 될까요?

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

양자 역학은 아주 작은 미시 세계에서 물질이 동시에 여러 상태로 존재하거나 또는 서로 연결되는 현상을 다루는 학문이라고 이해하시면 되겠습니다. 이게 눈에 보이지 않는 아주 작은 입자들의 독특한 성질을 이용하기 때문입니다. 거기다가 이 원리는 이미 우리 일상 속에서 스마트폰 반도체나 디스플레이 패널 같은 곳곳에서 깊숙히 적용되어 있는 거죠.

그리고 또한 세상을 바꿀 수 있는 양자 컴퓨터는 아직 연구 단계입니다. 그렇지만 본격적인 상용화는 30년대 중반쯤에 이루어질 거라고 예상되고 있죠. 왜냐하면은 수많은 큐비트의 오류를 잡는 기술이 아직까지는 매우 까다롭기 때문입니다. 그래서 결국에 당분간은 클라우드를 통해서 제한적인 연구용 서비스 중심으로 발전하게 될 거라고 예상하고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

양자역학은 원자,전자처럼 아주 작은 세계에서 통하는 물리법칙입니다.

이미 반도체,LED,USB 메모리,MRI등 일상 제품에 광범위하게 적용되어 있고 양자컴퓨터는2030년대에 특정 산업 분야에서 먼저 상용화될 전망이랍니다.

Answer 3

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

양자역학은 원자나 전자처럼 아주 작은 세계에서 통하는 물리 법칙이에요. 이 세계에서는 에너지가 연속적으로 변하지 않고 정해진 계단처럼 띄엄띄엄 존재해요. 전자 같은 입자는 파동처럼 퍼져 있다가 관측하는 순간 한 위치로 정해져요.

신기한 이론 같지만 이미 생활 곳곳에 쓰이고 있어요. 스마트폰과 컴퓨터 속 반도체 칩은 전자가 고체 안에서 어떤 에너지 띠에 놓이는지를 양자역학으로 계산해 설계해요. LED와 레이저는 전자가 정해진 에너지 계단을 내려오며 빛을 내는 원리를 써요. USB 메모리는 전자가 얇은 벽을 뚫고 지나가는 터널 효과로 데이터를 저장해요. 병원의 MRI와 GPS의 원자시계도 같은 법칙 위에서 작동해요.

양자컴퓨터는 0과 1이 겹쳐 있는 큐비트로 특정 계산을 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 푸는 장치예요. 지금도 클라우드로 연구용 서비스가 나와 있지만, 큐비트가 주변 잡음에 쉽게 흔들려 오류가 많아요. IBM은 오류를 스스로 바로잡는 실용급 양자컴퓨터를 2029년까지 내놓겠다는 계획을 밝혔어요. 2030년 전후로 신약 개발이나 소재 설계 같은 분야에서 먼저 쓰이고, 가정용으로 보급되기는 어려울 거예요 :)

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

양자역학은 기존의 물리 법칙으로는 설명할 수 없는 원자나 전자 같은 아주 작은 미시 세계의 독특한 현상을 다루는 학문입니다. 일상생활에서 이미 쓰이는 대표적인 기술로는 스마트폰의 카메라 센서나 정밀한 시간을 측정하는 원자시계, 그리고 첨단 반도체 제조 공정 등이 있습니다 개발 중인 양자 컴퓨터는 아직 오류 정정이나 큐비트 안정화 등의 기술적 한계가 있어 범용적으로 쓰이기는 이르지만 주요 빅테크 기업과 연구소들은 2020년대 후반에서 2030년대 초중반 사이 본격적인 상용화와 산업계 활용을 목표로 개발에 박차를 가하고 있습니다