양자컴퓨터 - Quantum Computer, 꿈의 컴퓨터

투자 공부를 하시는 많은 분들이 앞으로의 우리 미래를 이끌 산업 분야부터 가까운 미래에 주요 트렌드가 될 분야까지 관심을 갖고 공부한다.  최근 양자컴퓨터 쪽 뉴스를 많이 접하게 됐고, 그렇게 관심을 가지며 양자컴퓨터에 대한 공부를 해보았다. 

오늘은 양자 컴퓨터와 앞으로 이분야가 어떻게 발전하고 있는지에 대해 간단하게 기록해 본다.

 

 

양자 컴퓨팅은 양자 역학의 원리를 활용하여 계산을 수행하는 컴퓨터 과학 분야이다.

기존 컴퓨터는 두 가지 상태(0 또는 1) 중 하나만 있을 수 있는 고전적인 비트를 사용하는 반면, 양자 컴퓨터는 동시에 여러 상태에 존재할 수 있는 큐비트를 사용한다.

큐비트의 이러한 특성 덕분에 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 복잡한 계산을 수행할 수 있으므로 기존 컴퓨터로는 해결하기 너무 어려운 문제를 해결하는 데 이상적이다.

이미 아시다시피 여러 글로벌 기업들이 양자컴퓨팅 기술 개발에 투자하고 있다. IBM, Google 및 Microsoft는 연구 개발에 대한 막대한 투자와 해당 분야 최고의 인재를 유치할 수 있는 능력으로 인해 이 분야의 선두 업체로 간주된다. 이들 회사는 기존 컴퓨터보다 빠른 속도로 복잡한 계산을 수행할 수 있는 양자 컴퓨터를 개발하고 양자 컴퓨팅을 위한 특수 하드웨어 및 소프트웨어 도구를 만드는 작업을 해왔다.

특히, IBM은 1990년대부터 양자 컴퓨터를 개발해 왔으며 양자 컴퓨터에 대한 클라우드 기반 액세스를 제공한 최초의 회사였다.

또한 양자 컴퓨팅을 위한 오픈 소스 소프트웨어 개발 키트인 Qiskit과 같은 양자 컴퓨팅을 위한 다양한 도구와 소프트웨어를 개발하였다. 뿐만 아니라 IBM은 양자 컴퓨팅 분야를 발전시키기 위해 전 세계 대학 및 연구 기관과 협력하고 있따.

Google 또한 양자 컴퓨팅에 대한 투자를 계속해오고 있다.

Google의 Quantum AI 부서는 양자 프로세서, 알고리즘 및 응용 프로그램 개발에서 상당한 진전을 이루었다.

2019년에는 양자 컴퓨터가 기존의 어떤 고전 컴퓨터보다 빠르게 계산을 수행할 수 있음을 입증하면서 양자 우위를 달성했다고 발표했다. Google은 또한 특수 하드웨어 및 소프트웨어 도구 개발을 포함하여 양자 컴퓨팅 연구 및 개발에  1억 달라 이상의 막대한 투자를 했다.

2019년에 공개한 Google이 양자컴퓨터 '시카모어 칩'은 기존 슈퍼 컴퓨터가 1만 년에 걸쳐서 수행하였던 계산을 200초 안에 수행하였다고 한다. 

또 다른 글로벌 기업인 Microsoft는 Quantum Computing 사업부가 있으며 이는 양자 컴퓨팅을 위한 하드웨어와 소프트웨어 개발에 주력하고 있다.

Q#이라는 양자 컴퓨팅용 프로그래밍 언어를 개발했으며 대학 및 연구 기관과 협력하여 이 분야를 발전시켰다. Microsoft는 또한 금융 및 재료 과학과 같은 산업에서 사용할 양자 소프트웨어 개발에 투자해 왔다.

이러한 대기업 외에도 여러 스타트업이 양자 컴퓨팅 기술 개발에 투자하고 있다.

Honeywell, IonQ, Rigetti Computing, Toshiba 및 PsiQuantum은 신약 개발, 재료 과학 및 금융과 같은 상업적 목적으로 사용할 수 있는 양자 컴퓨터를 만들고 있다고 한다.

 

양자 컴퓨팅 개발의 상당한 진전에도 불구하고 양자 컴퓨팅이 주류 기술이 되기 전에 극복해야 할 과제가 여전히 많이 있다. 가장 큰 과제 중 하나는 오류로부터 양자 정보를 보호할 수 있는 오류 수정 코드를 개발하는 것이다. (최근 구글이 양자 오류 정정 실험에 성공하였다고 발표하였다.) 이는 양자 정보가 깨지기 쉽고 환경 요인에 의해 쉽게 중단될 수 있기 때문에 중요하다. 큐비트의 일관성 시간을 개선하고 양자 시스템의 노이즈 양을 줄이는 것도 해결해야 할 주요 과제일 것이다.

이러한 문제에도 불구하고 양자 컴퓨팅은 산업을 변화시키고 세계에서 가장 복잡한 문제를 해결할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있다는 것은 부인할 수 없는 사실 같다.

예를 들어 복잡한 화학반응을 시뮬레이션하여 신약을 개발하고 물류 및 공급망을 최적화하며 우리의 가까운 일상에서는 일기 예보를 개선하는 데도 사용할 수 있다. 또한 양자 컴퓨팅은 깨지지 않는 코드를 생성할 수 있게 함으로써 암호화 및 사이버 보안을 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

결론적으로 양자 컴퓨팅은 세계에서 가장 복잡한 문제를 해결할 수 있는 엄청난 잠재력을 가진 흥미로운 분야이다. IBM, Google 및 Microsoft가 개발을 주도하고 있지만 전 세계적으로 이 분야에 상당한 기여를 하고 있는 많은 회사와 신생 기업이 있다. 

앞으로 이 분야의 기술이 계속 발전함에 따라 여러 분야의 산업을 변화시키고 우리가 생활하고 일하는 방식을 혁신할 수 있는 잠재력이 있다고 생각한다. 투자를 하는 사람이라면 꾸준한 공부와 투자기준을 세워 신생기업을 잘 발굴하여 가치투자를 하는 것도 하나의 좋은 투자 플랜이 될 수도 있을 듯하다. 

 

읽어주셔서 감사합니다.