- 차례 - 

1.    구글의 시카모어, 양자 컴퓨터의 우위를 주장하다

2.    양자 컴퓨터의 이해: 비트와 큐비트, 확률을 통한 계산

3.    양자 컴퓨터의 발전: 다양한 방식을 통한 큐비트의 구현

4.    양자 컴퓨터의 활용 가능성과 보안 암호에 대한 위협

5.    양자 컴퓨터 개발의 한계

6.    시사점 및 제언

- 요약 - 

 2019년 10월, 구글은 ‘기존의 슈퍼 컴퓨터로 약 1만년이 걸리는 계산을 200초만에 해결할 수 있는 양자 컴퓨터를 개발했다’고 발표하며 큰 파장을 일으킴

 양자 컴퓨터가 마침내 슈퍼 컴퓨터의 연산 능력을 넘어서는 ‘양자 우위(Quantum Supremacy) ’에 도 달한 것은 아닌가 라는 논란과 함께, 양자 컴퓨터의 발전이 복잡한 연산을 쉽게 해결하여 현 재의 암호 체계를 쉽게 무력화하는 것은 아닌가라는 우려의 목소리 또한 커짐

 양자 컴퓨터는 양자 역학의 특성을 이용해 기존의 컴퓨터와는 다른 방식으로 동작하는 컴퓨터

 양자전자, 양성자, 중성자 등 매우 작은 단위 물질을 의미는 동시에 여러 상태를 가질 수 있는 특성을 가지고 있어 이러한 특성을 컴퓨터에서 잘 활용하면, 기존의 컴퓨터가 비트를 사용하여 0 또는 1만을 표 현하는 것과 달리, 큐비트양자컴퓨터의 연산 단위를 사용하여 0과 1의 상태를 동시에 나타낼 수 있음

 이를 통해 양자 컴퓨터는 수 많은 경우의 수를 동시에 표현하고 빠르게 계산할 수 있어 슈퍼 컴퓨터를 능가하는 초고속 연산이 가능

 양자 컴퓨터의 핵심은 연산의 Key가 되는 양자의 성질을 어떻게 안정적으로 구현하고 확장해 나갈 것인가에 달려 있으며, 초전도체, 이온, 반도체, 광 방식 등 다양한 방식으로 연구가 진행

 양자 컴퓨터는 복잡한 확률 문제를 계산하거나 최적 경로 찾기 등에서 활용이 기대되나, 특히 소인수 분해 문제를 해결하는 알고리즘인 쇼어 알고리즘의 활용도가 주목 받고 있음

 인터넷 뱅킹 등을 포함, 현재 가장 널리 쓰이고 있는 암호 알고리즘인 RSA 알고리즘이 소인 수 분해가 어렵다는 점에 기반하고 있어 ‘양자 컴퓨터가 이러한 암호를 쉽게 풀어 버리면 보 안 암호 체계가 무력화되지 않을까’라는 우려가 존재

 쇼어 알고리즘을 이용하면 소인수 분해를 합리적인 시간내에 해결 가능. 다만, 이 알고리즘 을 구현하기 위해서는 수백만 개의 물리적인 큐비트를 가진 양자 컴퓨터가 필요한데 이러한 양자 컴퓨터를 만들기에는 여러 한계들이 있어 아직은 안전하다는 것이 전문가들의 중론