양자컴퓨터-종전 컴퓨터 비해 실행속도 '초고속'

원하는 성능 당분간 힘들듯지난해 8월 IBM은 세계 최첨단 컴퓨터인 양자컴퓨터를 개발했다고 밝혔다. 개발에 성공한 IBM 아르마젠 연구소측은 양자컴퓨터는 양자가 프로세서와 메모리 역할을 함께 수행해 종전 컴퓨터보다 훨씬 빠른 실행속도를 갖는다고 밝혔다.양자컴퓨터의 성능을 시험하기 위해 암호해결용 수학문제를 풀어본 결과 수차례 반복연산을 하는 기존 컴퓨터와 달리 한번만에 문제를 풀어냈다는 것.IBM 책임연구원 아이작 추앙은 "2020년 쯤엔 무어의 법칙이 끝나고 양자컴퓨터의 시대가 도래할 것"이라고 말했다. '무어의 법칙'은 인텔사 창설자인 고든 무어가 주창한 것으로 반도체의 성능과 집적도는 18개월마다 2배로 된다는 내용이다. 양자컴퓨터가 실용화되면 이와 같은 기존 컴퓨터 패러다임은 완전히 바뀌게 된다.

양자컴퓨터는 원자나 원자핵의 양자물리학적 특성을 이용한 것. 이들의 특성에 따라 원자는 양자비트(quantum bit), 즉 '큐빗(qubits)'으로서 정보의 최소단위를 갖게 된다. 현재 컴퓨터는 전하가 통하는지의 여부에 따라 '비트(bit)'를 갖는다. IBM이 개발한 새로운 양자컴퓨터는 5개의 큐빗, 즉 불소원자 5개로 구성된 분자에서 불소원자핵의 스핀이 큐빗으로 서로 작동하도록 특별히 설계돼 있다. 큐빗의 특징은 0 또는 1의 값을 가질 뿐 아니라 0과 1일 동시에 가질 수도 있다. 양자역학의 상태가 겹치기, 즉 중첩이 가능하기 때문이다. 게다가 양자컴퓨터는 큐빗이 많을수록 연산이 빨라지는 병렬적 처리의 특징을 갖기 때문에 기존 컴퓨터와는 비교할 수 없을 정도로 빠른 속도를 낼 수 있다.IBM이 개발한 '5-큐빗 양자컴퓨터'는 개발과정에서 하나의 전기를 마련한 것은 사실이지만 아직 실용화까지는 많은 어려움이 남아있다. 현실세계의 어려운 문제를 해결하려면 수십 큐빗규모의 양자컴퓨터가 필요한데 현재 기술로선 이러한 양자컴퓨터를 만들기가 쉽지않다. 특정한 양자상태를 유지한 채로 원자를 보존하는 기술 자체가 아직 불완전하기 때문에 원하는 성능을 갖춘 양자컴퓨터의 등장은 당분간 힘들 전망이다.