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비트에서 큐비트로 -
양자 컴퓨팅 소개
실비 바락(Sylvie Barak), 마우저 일렉트로닉스
양자 컴퓨팅이 기술 분야에서
다음으로 개척될 신기술로 부상되고
있습니다. 온통 인공지능(AI)에
관한 이야기로 헤드라인이 뒤덮이는
동안, 막후에서는 여러 나라가
선도적인 양자 초강대국으로서의
입지를 차지하려고 양자 연구에
수십억 달러를 쏟아붓고 있습니다.
1982년 리처드 파인만이 제시한
양자 컴퓨팅은 양자역학과 전통적인
컴퓨팅을 혼합한 혁명적인 접근
방식입니다. 파인만의 영감은 고전적인
컴퓨터의 능력을 훨씬 넘어서는 양자
거동을 시뮬레이션하려는 도전에서
비롯되었습니다. 다중 입자 시스템에서
확률 계산이 매우 복잡하다는 사실을
고려하십시오. 고전적인 시스템에서는
수행하기 벅찬 그와 같은 계산이 양자
컴퓨팅으로 달성 가능해지면서, 해당
분야에서 획기적인 연구와 야심 가득한
열망을 위한 무대가 마련되었습니다.
양자란 무엇일까요?
'양자'라는 용어는 소수의 전문가만
이해하는 난해한 용어로 들릴 수도
있지만, 그 근간은 물리학 영역의 깊숙한
곳에 자리 잡고 있습니다. '양자'라는 것은
무엇을 의미할까요? 본질적으로, 양자는
원자 또는 아원자 수준에서 자연의
거동을 심층 탐구하는 물리학의 전문
분야인 양자역학에서 유래한 용어입니다.
우리가 일상생활에서 관찰하는 고전
역학의 지배를 받는 물리학과는 달리,
아원자 세계는 다른 원리에 따라
움직입니다. 아원자 세계에서는 양자화,
얽힘, 불확실성의 원리, 파동-입자
이중성 등의 현상이 작용합니다.
역사적으로, 양자 영역으로의 여정은
양자역학의 기초를 다진 막스 플랑크
(Max Planck), 알베르트 아인슈타인
(Albert Einstein) 등의 권위자로부터
시작되었습니다. 그들의 혁명적
아이디어는 폴 디랙(Paul Dirac), 다비트
힐베르트(David Hilbert), 존 폰 노이만
(John Von Neumann), 헤르만 바일
(Hermann Weyl) 등의 과학자들이
더욱 정교하게 다듬었으며, 힐베르트
공간으로 알려진 수학적 구성 내에
수용된 양자 시스템의 상태를 표현하려고
'상태 벡터'라는 개념을 도입했습니다.
양자 컴퓨팅에 대한 논의의 맥락에서
이러한 기초적인 아이디어를 파악하는
것이 필수적입니다. 양자역학을
통해 아원자 수준에서 우주에 대해
새로운 차원에서 이해할 수 있을
뿐만 아니라 우리가 탐구 중인 양자
컴퓨터의 기반 역할도 합니다.
왜 양자일까요?
양자 컴퓨팅의 근간은 1920년대
슈뢰딩거, 아인슈타인, 하이젠베르크
등 전설적인 물리학자들 사이의
논의로 거슬러 올라갑니다. 그러나
진정으로 탄력이 붙기 시작한 것은
1980년대이며, 2014년경에 상당한
발전과 투자가 이루어졌습니다.
