슈퍼컴퓨터보다 빠른 양자 컴퓨터(quantum computer)

#양자역학 #슈로딩거의 고양이 #막스 브론 #신은 주사위 놀이를 하지 않는다. #서울대 안경원 교수 #양자엔진 #핵항공모함 대체 #초방사 초흡수 현상 #타임머신 #시간역행 #스텔스 감지 가능 #양자 레이더 
서울대학교가 양자에너지 연구에 성공했다. 서울대가 성공한 '빛'추진 항공모함 엔진 ! '중국 도둑'이 물색하기 시작했다.
https://www.youtube.com/watch?v=oCtK9EiFTI8

#양자역학 #양자엔진
한국:"미국의 핵기술은 필요 없다" | 미국은 옵콘을 이양한 후 한국에 핵기술을 이전하겠다고 제안했다 | 일본은 탐내는데 한국은 미국의 핵기술을 받아들이지 않는 이유? [해외반응]
https://www.youtube.com/watch?v=M6742yoCpfo 

 

 

#한국신기술 #양자컴퓨터 #한국이개발했다
한국이 또 개발했다 세계 최초 미국과 중국도 개발하지 못한걸 한국이 해냈다 새로운 방식의 양자암호통신으로 한국형 항공모함 CVX의 보안체계를 구축하자 난리난 해외반응
https://www.youtube.com/watch?v=bAQbg0iHdu8

 

“더이상 핵기술 미국 승인 필요없다”서울대가 성공한 ‘빛’추진 항공모함 엔진듣도보도 못한 ‘초방사’ 기술에 전세계 경악
https://www.youtube.com/watch?v=P65shngWhkI 

 

 

 

 

 

 

양자컴퓨터(Quantum Computer)

슈퍼컴퓨터가 10억년 걸리는 소인수분해 문제를 100초 만에 풀 수 있는

슈퍼컴퓨터로 1만년 걸리는 연산을 단 3분만에 해결할 수 있는 양자컴퓨터

 

전세계 물리학자들은 양자컴퓨터가 열어줄 세상에 이목을 집중하고 있다. 엄청나게 빠른 속도로 계산하는 양자컴퓨터를 활용하면 기상이변, 우주 현상, 유전정보 등을 훨씬 빠르게 분석할 수 있기 때문이다. 구글은 양자컴퓨터를 활용한 인공지능 검색엔진을 만들겠다고 공언했다. 양자컴퓨터가 무엇이기에 과학자들의 기대를 한 몸에 받고 있는 것일까. 

‘양자(quantum)’의 사전적 정의는 ‘에너지나 물질 등 물리적 속성을 갖고 있는, 가능한 한 가장 작은 단위’다. 원자를 구성하는 부분 중 하나인 전자 따위도 포함된다.

 

양자 역학의 원리에 따라 작동되는 컴퓨터. 양자 역학에 기반을 둔 독특한 논리 연산 방법을 도입하여 기존의 컴퓨터보다 정보 처리의 속도가 빠르다. 컴퓨터처럼 0과 1의 이진법이 아닌 양자역학적 현상을 이용해 자료를 처리하는 컴퓨터이다. 1982년 미국 물리학자 리처드 파인먼이 처음 개념을 제시했고, IBM 등에서 상용화에 성공했다. 

 

양자컴퓨터는 관측 전까지 양자가 지닌 정보를 특정할 수 없다는 '중첩성'이라는 양자역학적 특성을 이용한 컴퓨터다. 물질 이온, 전자 등의 입자를 이용해 양자를 만든 뒤 여러 개의 양자를 서로 관련성을 지니도록 묶는다(이런 상태를 '얽힘'이라고 한다). 이렇게 만든 양자를 제어해 정보 단위로 이용한다. 이 정보단위가 큐비트다. 디지털의 정보단위 비트는 0 또는 1의 분명한 하나의 값을 갖지만, 양자정보는 관측 전까지 0이기도 하고 1이기도 하기에 이들이 여럿 모이면 동시에 막대한 정보를 한꺼번에 병렬로 처리할 수 있다. 2개의 큐비트를 예로 들면, 기존의 비트는 00, 01, 10, 11의 네 정보값 가운데 하나만 처리할 수 있지만, 큐비트는 네 개를 모두 동시에 처리할 수 있다.

 

 

양자컴퓨터라는 개념은 1982년 미국의 이론 물리학자 리처드 파인만이 처음 만들었고 1985년에는 영국 옥스퍼드 대학의 데이비드 도이치가 구체적인 양자컴퓨터의 개념을 정리했다. 그 뒤 1994년 미국 벨전화연구소의 피터 쇼어가 커다란 수의 소인수분해 알고리즘을 발견했다. 이 연구를 활용해 1997년, IBM의 아이작 추앙이 2비트 양자컴퓨터를 처음 만들었다.
연산 처리에 ‘비트’가 아닌 ‘큐빗’을 활용

 

양자컴퓨터는 100억분의 1m에 불과한 원자 단위 이하의 물리적 속성을 활용해 연산 속도를 획기적으로 높인 컴퓨터다. 기존 컴퓨터는 0 아니면 1의 값을 갖는 비트 단위로 정보를 처리하지만 양자컴퓨터는 0과 1이 동시에 될 수 있는 ‘큐비트(qubit)’ 단위로 연산한다. 여러 연산을 병렬적으로 처리하는 방식이다. 

 

기존 슈퍼컴퓨터가 10억년 걸리는 소인수분해 문제를 100초 만에 풀 수 있는 등 차원이 다른 성능 덕분에 `꿈의 컴퓨터`로 불린다. 구글이 현존하는 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리는 수학 문제를 3분20초(200초) 만에 푸는 양자컴퓨터를 개발했다.

 

칩에는 54 양자비트(큐비트)를 탑재했다. 54큐비트는 이론적으로 2의 54승에 달하는 경우의 수(약 1경8000조)를 한꺼번에 연산할 수 있는 성능이다.

 

양자컴퓨터 생산

 

2011년 5월, 캐나다 기업인 D-WAVE는 첫 번째 상용 양자컴퓨터 ‘D-WAVE 1’을 선보였다. 이 제품은 무려 양자 128개의 큐빗을 활용했다. 가격은 약 1천만 달러, 우리 돈으로 100억원이 넘는다. 128큐빗이 사용되었다는 말은 2의 128제곱 개의 계산을 동시에 할 수 있다는 뜻이다. 

 

양자컴퓨터 실용화되면 현행 암호 체계 ‘무용지물’

 

양자컴퓨터가 실용화 단계에 이르면 일단 지금까지 컴퓨터를 이용, 온라인을 통해 해왔던 모든 활동에 걸린 암호 체계를 전부 바꿔야 한다.

 

암호를 만드는 법은 복잡하고 다양하다. 하지만 그 아래엔 공통적으로 인수분해 원리가 숨어있다. 예를 들어 “1357×2468은?”이란 질문에 대해 즉시 답할 수 있는 사람은 많지 않겠지만 일반 컴퓨터는 순식간에 “3,349,076”이란 답을 내놓는다. 하지만 이 숫자를 제시한 후 이게 어떤 네 자리 수와 어떤 네 자리 수를 곱한 값이냐고 묻는다면 얘긴 전혀 달라진다.

 

인수분해가 암호에 쓰이는 건 이런 성격을 갖고 있기 때문이다. 암호를 만든 사람은 쉽게 만들고 답도 알고 있지만, 만들지 않은 사람이 그걸 풀려면 엄청난 시간과 에너지를 들여도 쉽게 답을 구할 수 없도록 할 수 있는 것이다.

 

만약 양자컴퓨터라면 이렇게 복잡한 숫자의 인수분해 값을 구하는 데 얼마나 걸릴까? 그야말로 ‘찰나’, 즉 몇 십 분의 1초 안에 답이 나온다.

 

정보통신기술(ICT)의 발달로 데이터의 양은 점점 더 많아지는 반면, 관련 기기 크기는 줄어드는 추세다. 이 같은 변화가 가능한 건 (나노 수준의) 미세한 트랜지스터 활용 기술의 발달 덕분이다. 그런데 이처럼 소재들이 계속 소형화되면 어느 지점에서 이들은 양자역학의 법칙에 따라 움직일 것이다. 그 변화무쌍한 움직임을 통제하려는 노력 자체가 양자컴퓨터를 개발하는 노력과 맞물리는 것이다.

 

양자컴퓨터 칩

 

양자컴퓨터 칩은 구글 ‘초전도 소자’ 시커모어, 아이온큐 '이온트랩' 방식이 있다.