[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 향후 20년 이내에 전문가들은 양자컴퓨터가 기존의 컴퓨터를 대체하고 우리의 일상에 변화를 줄 것으로 예측하고 있다. 양자 물리학의 특징을 이용함으로써 양자컴퓨터는 기계 학습 속도를 높이고 기후 변화를 해결하고, 새로운 약물을 발견하는 등 꿈에 그리던 일을 할 수 있을 것으로 추측된다.
최근 구글은 양자 우위를 달성함으로써 양자컴퓨터를 개발하기 위한 주요 단계에 도달했다고 보고했다. 구글은 오늘날 현존하는 가장 빠른 컴퓨터조차도 47년이 걸릴 계산을 6초 내외로 할 수 있는 양자 컴퓨터를 만들었다고 주장했다. 앞서 구글은 2019년에도 양자 우위의 단계 중 일부에 도달했다고 보고한 바 있다. 경쟁사인 IBM은 구글의 양자 컴퓨터가 수행할 수 있는 작업은 특별히 어려운 작업이 아니며 기술적으로는 속도는 느리더라도 현존하는 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다고 반박했다. 하지만 지금 4년 후인 2023년 구글은 앞서 양자기술보다 더 강력한 컴퓨터를 만들었다고 주장한다. 하지만 양자 컴퓨터 개발 비용이 얼마인지는 명확하게 알려지지 않았다.
양자 컴퓨터는 정보 처리 속도를 높이기 위해 양자 물리학의 효과를 이용하는데, 이는 지구상에서 가장 빠르고 강력한 컴퓨터로 발전할 수 있다. 슈퍼컴퓨터와 같이 오늘날 존재하는 가장 빠른 컴퓨터조차도 양자 컴퓨터의 잠재력에 미치지는 못한다. 기존의 컴퓨터는 0이나 1의 두 상태 중 하나에 기반을 둔 언어인 이진법 코드의 언어를 사용한다. 그러나 양자컴퓨터는 양자 정보의 단위인 양자 비트가 동시에 0, 1 두 상태에 존재할 수 있도록 한다. 구글에 따르면, Sycamore양자 프로세서의 최신 버전은 70 큐비트(양자 정보시스템에서 사용하는 최소 정보단위)를 실행하는데, 이는 53 큐비트를 가진 이전 버전보다 훨씬 빠른 것이다. 70 큐비트의 양자 프로세서는 70 양자 비트의 정보를 저장하고 처리할 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 기존 컴퓨터에선 아무리 기능적으로 발달해도 불가능한 수치이다. 이 수치를 환산하면 기존 컴퓨터가 47.2년에 걸려서 진행할 계산을 6초 내외로 처리할 수 있다.
하지만 양자 컴퓨터의 발전에 대해 회의적인 시선도 많다. 서식스 대학의 이온양자 기술팀의 세바스찬 웨이트는 구글이 아직 양자컴퓨터로 일상생활의 문제들을 해결하는 것에 대해선 입증하지 못하고 있다라고 비판했다. 웨이트는 이어서 학문적으로 큰 성과를 거두었지만, 사용된 알고리즘은 실제 응용 분야에서 사용되는 것이 아니라고 말한다. 또한 계산적인 시스템 보다는 실용적인 양자 컴퓨팅에 도달해야 한다고 주장한다. 즉, 수천 큐비트의 양자 컴퓨터가 있더라도 단순한 정보처리가 아닌 실제로 일상생활에 가치를 제공해야 한다는 것이다.
이들의 궁극적인 목표는 대중이 구매할 수 있는 상업적인 양자 컴퓨터를 만드는 것이다. 하지만 실용화에 있어 적어도 10년이나 20년이 걸릴 것으로 예상되기 때문에 현재로서는 기업들은 실험적인 양자 컴퓨터 개발에 집중하고 있다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(휴학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자