양자컴퓨터가 언제부터 상용화가 될까요?
슈퍼컴보다 수백만배 빠르다는 양자컴퓨터에 대한 개발에
너나할 것 없이 조금 먹고 산다는 모든 나라들의 민/관이 뛰어들어
천문학적인 비용을 투자하여 개발중인 것 같습니다.
워낙 이쪽에 문외한이라 관련 기사들도 전문용어 등은 이해하기가 쉽지 않은데요.
10년 정도 후면 상용화되어 일반인들도 거리낌없이 사용하는 날이 올까요?
안녕하세요. 전승훈 과학전문가입니다.
양자컴퓨터란 한 마디로 양자역학의 원리를 이용한 컴퓨터입니다. 양자컴퓨터는 종전의 컴퓨터와 달리 1개의 처리장치로 수많은 계산을 동시에 처리할 수 있어, 정보처리량과 속도에서 월등히 앞서죠. 양자컴퓨터가 실용화되면 지금의 슈퍼컴퓨터가 150년에 걸쳐 계산해야 할 것을 4분 만에 끝낼 수 있게 된다고 합니다.
양자컴퓨터는 획기적인 개념이지만, 상용화까지는 오랜 시간이 걸렸습니다. 2011년 5월, 캐나다 기업인 D-WAVE는 첫 번째 상용 양자컴퓨터 ‘D-WAVE 1’을 선보였죠. 이 제품은 무려 양자 128개의 큐빗을 활용했는데, 가격은 약 1천만 달러, 우리 돈으로 100억원이 넘는 금액으로 미국 최대 방위산업체인 록히트마틴에서 구입했다고 합니다.
상용화의 걸음마를 떼긴 했지만, 양자컴퓨터를 실제 연구에 활용하기까지는 상당한 시간이 걸릴 것으로 보입니다. 일반 컴퓨터처럼 손쉽게 양자컴퓨터를 쓰려면 먼저 넘어야 할 벽이 있기 때문이죠.
양자컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 연산속도는 빠르지만, 기존 컴퓨터로 풀 수 없는 문제는 양자컴퓨터 역시 풀 수 없습니다. 충분한 시간과 메모리가 주어지더라도 마찬가지이죠. 양자컴퓨터를 이용해서 일반적인 연산을 처리할 알고리즘이 아직 개발되지 않은 것도 문제고, 소인수분해 문제, 이산 로그 문제, 양자 푸리에 변환 등의 연산을 위한 알고리즘이 개발돼 있기는 하지만, 일반적인 문제를 양자컴퓨터를 통해 빠른 속도로 풀 수 있는 방법은 아직 등장하지 않았습니다. 그런 탓에 아주 빠른 처리 속도를 자랑해도 이를 활용할 수 있는 연구 분야는 제한적이라고 할수 있죠. 또한 양자컴퓨터를 위한 언어도 개발이 되어야 하구요.
구글은 지난 2019년 슈퍼컴퓨터로 1만 년이 걸리는 연산을 200초 만에 해내는 54큐비트(qubit·양자컴퓨터 연산 단위) 성능의 ‘시카모어 프로세서’를 선보였습니다. 다만 양자컴퓨터가 상용화 수준으로 발전하려면 실제 데이터 처리 과정에서 발생하는 오류들을 흠결없이 바로잡는 게 가장 큰 숙제인데, 구글은 앞으로 10년 내로 100% 오류가 보정된 1,000개의 큐비트 조합을 구현하고 궁극적으로는 100만개 이상으로까지 확대할 계획이라고 합니다.
하지만 원자·전자·이온·빛(광자) 가운데 무엇을 재료로 삼을지, 이들을 조작할 때 구글이나 IBM처럼 초전도 회로를 이용할지(초전도 양자컴퓨터) 아니면 광자를 이용할지(광 양자컴퓨터) 등 양자컴퓨터의 표준도 정해지지 않았어요. 그러니 아직 개발이 한참 진행중인 양자컴퓨터의 세계는 인류가 도전할 미지의 영역인 셈이죠.
도움이 되셨길 바랍니다.
안녕하세요.
아직 양자 컴퓨터에 많은 연구가 진행 중입니다.
10년 정도 뒤에도 계속 개발을 하고 있을지 상용화가 될지는 알 수가 없습니다.
구글에서는 10년 정도에 상용화가 될 것으로 홍보를 하고 있지만,
아무도 알 수 없습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
20년 전까지만해도 스마트폰의 탄생을 전혀 예측하지 못하였듯이 새로운 양자컴퓨터라는 개념은 앞으로 무궁무진한 발전가능성을 지니고 있습니다.
현재에도 가동가능한 시간은 얼마되지않지만 그동안 천문학적인 양의 데이터를 분석할 수 있는 기술들이 있습니다.
감사합니다.
