↑↑ (좌)양자 컴퓨터, (우)양자역학의 거장 리처드 파인만(1918~1988)

기존 컴퓨터가 0과 1만 구분할 수 있는 반면, 양자 컴퓨터는 0과 1을 동시에 공존시킬 수 있다. 이론적으로 현존 최고의 슈퍼컴퓨터가 수백 년이 걸려도 풀기 힘든 문제도 단 몇 초 이내의 속도로 풀 수 있을 것으로 전망되고 있다.

양자역학의 거장 리처드 파인만이 구상자로, 실질적인 작동원리는 옥스퍼드대의 데이비 드 도이치 박사가 고안하였다. 트랜지스터로 만들어진 게이트 대신 양자를 연산법칙으로 사 용한다. 무어의 법칙에 따르면, 회로 집적도가 크게 증가하여 2010년대 말~2020년대 말 즈음에는 양자 터널링 현상이 발생하여 전자들을 통제할 수 없을 것이라고 전망되기 때문에 양자 컴퓨터는 미래 컴퓨터의 대안이 될 수 있다.

각 선진국의 최고 과학기술원들과 IBM, Google, Microsoft, Intel 등에서 연구하고 있다. 그만큼 관심이 높고 상용화가 되는 순간 대박이 될 물건이다. ‘양자 컴퓨터를 어떻게 만드는 가’에 관해서는 아직 정해진 것이 없고, 물리적으로 수많은 난제들이 남아있기 때문에 국 가, 연구소, 기업별로 다양한 방법들이 시도되고 있다.

양자 컴퓨터의 원리는 무엇일까? 양자컴퓨터는 전자기파를 이용하여 원자 하나를 붙잡아 두는 기술을 사용하는데, 이것이 양자컴퓨터의 정보 단위인 큐비트를 만들 수 있는 핵심기 술이다. 진공 상태의 공간에 루비듐 원자를 풀어 원자구름이 형성되게끔 한다.

<김경오 기자>