양자가 온다

믿기 어려웠고 앞으로도 믿기 힘들 예정이지만 양자컴퓨터가 오고 있다.

양자는 우리 일상 생활에 존재한다. 우리 몸을 비롯한 세상 만물은 원자로 구성되어 있고 원자는 138억년전 빅뱅으로부터 나왔다. 원자는 전자를 가지고 있고 전자는 양자다. 정전기는 전자가 이동하거나 불균형으로 생긴 현상으로 요즘같이 추운 날에는 양자를 느낄 수 있다.

하지만 양자는 우리가 상상하기 어려운 존재다. 지구나 달처럼 궤도를 가지고 이동하지 않고 퀀텀 점프를 통해 갑자기 생겨나지만 생겨나는 위치는 확률적으로 알 수 있고 그 이유가 얽힘과 중첩이라는 이해하기 어려운 개념이 생겨난다.

이해하기도 힘들고 이해를 간신히 하더라도 이게 말이 되는건지 싶은데 양자로 계산하는 양자컴퓨터가 온다. 기존 컴퓨터는 0과 1로 모든 것을 계산하는 방식이 마치 흑백 TV였다면 양자컴퓨터는 큐비트가 추가되어 RGB를 이용해 색을 다양하게 표현하는 컬러 TV라고 할 수 있다. 기존 컴퓨터의 알고리즘은 0과 1로 계산하는 방식으로 만들어져 퀀텀 컴퓨팅을 위한 퀀텀 알고리즘을 새롭게 만들어야 하지만 기존 컴퓨터 개발 생태계에서 훌륭한 모델이 많기 때문에 AI나 개발 플랫폼등을 활용하여 비교적 쉽게 퀀텀 알고리즘을 작성할 수 있다.

양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와는 다르게 동작하기 때문에 기존 컴퓨터에 맞춰진 영역은 계속 그들의 영역이다. 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 더 강한 것이 아니라 다르다는 것이 중요하다. 양자 컴퓨팅과 양자 알고리즘이 할 수 있고 기존 컴퓨터가 할 수 없는 것이 사실 무엇이 있을지도 모른다고 할 수도 있다. 그나마 확실한 건 기존 컴퓨터의 데이터 암호화 방식은 기존 컴퓨터를 기준으로 풀 수 없는 어려운 수학 문제라고 할 수 있지만 양자 컴퓨터는 할 수 있다는 것이다. 양자 알고리즘으로 만들어진 쇼어 알고리즘과 그로버 알고리즘이 나와 있다. 양자 컴퓨팅이 안정적으로 쇼어 알고리즘과 그로버 알고리즘에 제공된다면 우리의 데이터 암호 체계는 순식 간에 위협을 받을 수 있다.

양자를 이해하기 힘들어서 양자를 활용한 계산, 양자 컴퓨팅은 더욱 더 믿기 힘들다. 하지만 양자 컴퓨터가 오고 있다. 그래도 이해가 안된다.