(이글은 12월 3일방영된 60분에소개된기사를 번역한 것입니다)
내일 IBM은 지금 현존하는 수퍼컴퓨터가 백만 년에 걸려 계산을 할 것을 몇 분에 처리할 콴텀컴퓨터의 개발의 진전을 발표한다.
이 컴퓨터는 아톰보다 작은 입자들의 세계를 연구하는 콴텀물리학에서 그 이름을 따왔다.
중국, IBM, Google, Microsoft 등이 개발에 뛰어들었고 언젠가 우리 인류의 문명을 완전히 바꿔놓을 가능성을 갖고 있다.
Dario Gill, IBM의 연구총책임자,은 설명한다. 지금 현재는 콴텀이 다른 수퍼컴퓨터 정도의 성능인데 콴텀의 개발 속도가 상상을 초월하며 머지 않은 날 세상에 존재하는 모든 수퍼컴퓨터를 합친 것보다 더 뛰어난 계산 능력을 갖게 될 것으로 전망한다.
지금의 컴퓨터는 트랜지스터 시스템을 사용한다 이분법을 사용하는 것이다. 동전을 던져 헤드인지 테일인지 구분을 하는 것인데 콴텀은 그 동전 전체를 총체적으로 사용을 한다. 콴텀에서 그 동전의 역할을 전자(electrons)들이 담당한다.
미찌오카쿠는 설명한다. 미로를 푸는 숙제를 지금의 컴퓨터는 각 경로를 하나씩 시도를 하며 풀어간다. 그런데 콴텀은 전체적으로 모든 경로를 한 번에 다 시도를 하고 파악을 하는 것이다. 누구든지 이 콴텀의 잠재력을 실현하는 단체가 전 세계의 경제를 지배할 것이라고 카쿠는 말한다.
트랜지스터는 스무개가 모이면 스무배로 파워가 늘어나는 반면 콴텀이사용하는 큐빗은 하나가 전체를 두배씩 기하급수적으로 늘려결국 백만배의 파워를 갖게된다. 큐빗이 안정적으로 작동을 하기위해서 절대치 최저기온을 유지해야 한다. 그온도는 화씨 마이너스 460도이다. 이상태는전기저항을 최소화해주고 큐빗을 외부의 진동으로부터 고립시키며 전자자기장을 이용해 큐빗이 서로 함께 움직여야한다. 그것을 coherence의 상태라고 부르며 그 상태를 유지하는 것이 풀기 힘든 문제이다
Coherence가 무너지면 에러가 발생하는데 현재는 그 발생율이 약 1퍼센트라고 한다. 구글의 콴텀팀의 목표 에러율은 약 백만분의 일 수준이라고 한다. 구글의 최고기술자의 말로는 근본적인 해결책은 이미 나와 있으며 끊임 없는 진보만이 그 수준에 도달할 수 있다고 말한다. 그 시점은 2029년에서 2030년 경이 될 것으로 전망한다.
우리 세상에는 그 문제가 너무 복잡해서 지금의 수퍼컴퓨터로는 아무리 세월이 흘러도 해결을 할 수가 없다고 Dario는 말한다. 콴텀은 물리, 화학, 엔지니어링, 그리고 의료 부분에서 혁신을 가져올 수 있다.
클리블랜드 클리닉에 책임자는 말한다. 모든 생명을 조절하는 생체분자인 단백질의 성질을 아는데 획기적인 기여를 할 수 있다. 프로틴은 서로 상황에 따라 모양과 성질을 바꾸는데 그 정확한 과정이 파악하기가 너무 힘들고 그 바꾸는 과정에서 잘못이 발생하면 곧 암과 autoimmunity 같은 질병이 발생한다. 즉 단백질이 어디에 위치하며 주변에 다른 단백질과 어떤 상호관계를 하느냐를 이해해야 하는 것이다.
중국은 콴텀을 국가최우선과제로 삼았고 미국정부는 그 연구에 약 백억달라를 매년 투자하고 있다. 첫번째 큰 변화는 내년에 일어난다. NIST는 새로운 encryption standards를 발표할 예정이다. 콴텀이 현존하는 국가기밀이나 크레딧카드 개인정보 등을 언젠가는 풀 수 있기 때문이다.
IBM은 지난 월요일 현존하는 콴텀의 세 배 용량인 콴텀 II를 발표했다.
미찌오카쿠는 말한다. 우리는 지금 콴텀 속에서 살고 있다고. “밤하늘에 별들과 지구상에 꽃들이나 나무들을 보면 우주의 그 찬란함 우주의 그 언어 자체가 콴텀의 언어임을 알 수 있습니다. “
자연의 콴텀을 파헤치면 언젠가는 창조의 비밀을 들여다 볼 창문에 접근할지도 모른다.
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