양자컴퓨터, 인공지능의 미래를 바꾼다

안녕하십니까? 소소한워크 입니다. 이번시간에는 우리의 미래를 바꿀만한 양자컴퓨터를 알아보려 합니다. 전문적 지식은 아니지만 미래를 획기적으로 변화시킬 기술이기에 살짝 언급해보려 합니다.

구글양자컴퓨터

양자컴퓨터란?

양자컴퓨터는 기존의 컴퓨터와 달리 양자역학의 원리를 이용하여 정보를 처리하는 컴퓨터입니다.
양자역학은 물질의 미시세계에서 일어나는 현상을 설명하는 학문으로, 기존의 컴퓨터가 사용하는 디지털 방식과는 달리 아날로그 방식으로 정보를 처리합니다.

양자컴퓨터는 기존의 컴퓨터보다 훨씬 빠르고 효율적으로 정보를 처리할 수 있습니다.
예를 들어, 기존의 컴퓨터가 100년이 걸릴 문제를 양자컴퓨터는 단 몇 초 만에 해결할 수 있습니다.

그 이유는 기존 컴퓨터(고전컴퓨터)는 0, 1로만 구성되어 있기에 슈퍼컴퓨터 또한 이것을 계산하려면 한참을 계산해야 하지만 양자 컴퓨터는 0,1이 중첩하기 때문에 보다 빠르게 계산을 할수 있습니다.

출처: ICT Spot Issue (2018-02호) 양자컴퓨터 개발 동향과 시사점, 정보통신기술진흥센터

양자컴퓨터의 활용

양자컴퓨터는 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.
특히, 인공지능과 관련된 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

인공지능은 데이터를 학습하여 패턴을 찾고 예측하는 기술입니다.
기존의 컴퓨터는 데이터를 처리하는 속도가 느리기 때문에, 방대한 데이터를 학습하는 데 많은 시간이 걸립니다.
하지만 양자컴퓨터는 데이터를 빠르게 처리할 수 있기 때문에, 인공지능의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

양자컴퓨터는 인공지능 외에도 다음과 같은 분야에서 활용될 수 있습니다.

• 기후 예측: 양자컴퓨터를 사용하여 기후 변화를 보다 정확하게 예측할 수 있습니다.
• 신약 개발: 양자컴퓨터를 사용하여 새로운 약물의 개발을 가속화할 수 있습니다.
• 금융: 양자컴퓨터를 사용하여 금융 거래의 효율성을 높일 수 있습니다.

양자컴퓨터의 미래

양자컴퓨터는 아직 개발 초기 단계에 있지만, 빠른 속도로 발전하고 있습니다. 전문가들은 양자컴퓨터가 2030년대에는 실용화될 것으로 전망하고 있습니다.

양자컴퓨터의 등장은 인공지능을 비롯한 다양한 분야에 큰 변화를 가져올 것으로 예상됩니다. 양자컴퓨터가 우리 삶을 어떻게 변화시킬지 기대해 봅니다.

양자컴퓨터의 재미있는 사실

• 양자컴퓨터는 기존의 컴퓨터와 달리 0과 1이 아닌 0과 1의 중간 상태인 양자 중첩 상태를 사용할 수 있습니다. 이로 인해 양자컴퓨터는 기존의 컴퓨터보다 훨씬 많은 정보를 처리할 수 있습니다.
• 양자컴퓨터는 아직 개발 초기 단계이기 때문에, 실제 제품으로 출시되지는 않았습니다. 하지만 IBM, 구글, 마이크로소프트 등 대형 IT 기업들이 양자컴퓨터 개발에 박차를 가하고 있습니다.
• 양자컴퓨터의 등장으로 인공지능의 성능이 크게 향상될 것으로 예상됩니다. 인공지능은 데이터를 학습하여 패턴을 찾고 예측하는 기술인데, 양자컴퓨터는 데이터를 빠르게 처리할 수 있기 때문에 인공지능의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

마무리

양자컴퓨터는 아직 개발 초기 단계에 있지만, 빠른 속도로 발전하고 있습니다.
양자컴퓨터의 등장은 인공지능을 비롯한 다양한 분야에 큰 변화를 가져올 것으로 예상됩니다.
양자컴퓨터가 우리 삶을 어떻게 변화시킬지 기대해 봅니다.

양자컴퓨터의 문제점

양자컴퓨터가 동시에 중첩된 상태로 존재하는 큐비트를 사용하면서 오류가 발생할 가능성이 높아지는 문제입니다.
양자컴퓨팅의 기본 단위인 큐비트는 환경의 영향을 받아 오류가 쉽게 발생한다는 문제점을 갖고 있습니다.

양자 오류 정정은 이론물리학자들이 개발한 개념으로, 정보 한 개의 큐비트를 담을 때 물리적 큐비트는 여러 개를 써서 양자컴퓨터가 여러 큐비트를 활용해 오류를 정정하는 방식입니다.

양자컴퓨터가 상용화되려면 오류율이 1% 미만으로 떨어져야 합니다. 오류 정정 방법은 막대한 양의 큐비트들과 연산 과정을 추가적으로 소모해 확장성 있는 양자컴퓨터 구현에 장애가 됩니다.

또한 큐비트를 구성하되 주변의 모두 6겹으로 돼 있고 통 내부는 섭씨 영하 273도의 초저온 상태를 유지하고 어야 한다는 단점이 있습니다. 

한국에서 LK99이슈가 확산된 이유기도 합니다.

 

2026년 50큐비트, 2030년 1000큐비트급 양자컴 개발 목표

이미 1000큐비트 선보인 美 IBM…中도 198큐비트급 기기 운영
정부, 2035년까지 3조원 이상 쏟는다…인력도 2500명으로 확대

 

26일 서울 동대문디지털플라자에서 열린 퀀텀 코리아 2023에서 한국표준과학연구원 부스에 초전도 기반 50큐비트 양자컴퓨터 모델이 전시돼 있다.(사진=뉴시스) 출처 : 이로운넷(https://www.eroun.net)