왕초보가 공부해보는 양자 컴퓨터(이해를 돕는 예시 포함)

양자 컴퓨터는 양자 이론의 원리를 이용하여 데이터를 저장하고 계산하는 컴퓨터 입니다.

이러한 양자 컴퓨터는 현존하는 슈퍼컴퓨터보다 특정분야, 작업에서 매우 뛰어난 성과를 얻을 수 있다고 해요.

→ 코로나 바이러스 갑작스런 위기 대처를 위한 백신 개발

→ 투자 포트폴리오 리밸런싱, IMF, 글로벌 경제위기 등 금융리스크 분석

→ 우주 항공, 유통 물류 회사에서 연료비 절감을 위한 최적의 항로 계산

 ※ 양자 컴퓨터는 인류가 쉽게 해석하지 못했던 난제들을 풀어줄 것으로 기대

양자 컴퓨터 응용 / 주식시장 해석, 백신 개발

양자 컴퓨터는 어떻게 문제를 해석할까?

여기서 컴퓨터가 데이터를 처리하는 메모리 단위를 살펴봐야 하는데요.

 

 

메모리 기본 단위

- 기존 컴퓨터 : 이진수 비트(1, 0)

- 양자 컴퓨터 : 양자비트(큐비트)

기존의 컴퓨터는 실존하는 문제의 무수한 조합을 해석하기 위한 메모리 부족 등의 문제가 발생하며

또한 0과 1의 조합으로 순서대로(차례대로) 처리하여 시간이 걸리는 데 반해,

양자 컴퓨터는 큐비트를 통한 얽힘, 중첩, 간섭이라는 속성을 사용하여

동시에(한번에) 여러 가지 계산을 하기 때문에 연산 속도가 기하 급수적으로 빨라질 수 있습니다.

 

이해하기 쉬운 예시(기존 컴퓨터 vs 양자 컴퓨터)

양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터가 수천 년이 걸리는 연산을 단 4.2시간 만에 풀수 있고,

기존 컴퓨터가 약 1주일 걸리는 문제를 양자 컴퓨터는 약 1초만에 해결할 수 있다면?

※ 사실상 인류가 직면한 문제들은 점점 더 다각화, 복잡화 되어가고 있으며, 인류는 더 높은 수준의 삶을 원합니다.

→ 왜 양자 컴퓨터 개발을 하고자 하는 지 이해가 되실 거에요.

양자컴퓨터는 거대할 것 같지만, 실제로는 매우 작은 사이즈 입니다.

→ 가정용 냉장고보다 도 훨씬 작아보이네요

기존 방식의 슈퍼 컴퓨터에 비해 실용화만 된다면 효율이 대단한 거죠.

 

 

양자 컴퓨터와 클라우드의 조합

클라우드 상의 양자 컴퓨터 시스템을 이용하여 기업들은 양자 컴퓨터를 통해 다양한 R&D를 진행할 수 있습니다.

미래에는 기존 컴퓨터가 사라진다?

아직까지 실용적인 양자 컴퓨터를 만드는 데 어려움이 있으며,

→ 열, 전자기장 및 공기 분자와의 충돌 등 큐비트가 양자 특성을 잃어 버릴 수 있다고 합니다.

기존 컴퓨터가 여전히 양자 컴퓨터를 능가하는 분야가 많이 있다고 합니다.

→ 따라서 미래에는 이 두가지 유형의 컴퓨터가 조합되어 사용될 것이라고 합니다.

※ 양자 컴퓨터는 큐비트를 통해 가능한 다양한 조합(경우에 수)을 배열하고 계산할 때 주목적이 있습니다.

 

미래에 양자 컴퓨터 프로그래머가 된다면?

글로벌 기업 삼성, IBM, MS와 같은 기업은 양자 컴퓨터 개발에 속도를 내고

이미 양자 컴퓨터 프로그램 언어 또한 만들고 있다고 하는데,

제가 봤을 때, 양자 컴퓨터는 거대한 흐름을 탔고, 우리들은 그 흐름에 맞게 행동해야 할 것입니다.

 

그리고 더욱 달라질 미래, 유망한 양자 컴퓨터 프로그래머를 꿈꿔보는 것을 어떨까요?

 

 

---

이상으로

왕초보가 공부해보는 양자 컴퓨터(이해를 돕는 예시 포함) 포스팅을 마치겠습니다.

 

감사합니다.