양자컴퓨터의 힘, 컴퓨팅의 미래
오늘은 최근 이슈가 되고 있는 양자컴퓨터 (Quantum Computer) 에 대해서 가볍게 다루어 보고자 하는데요. 이 첨단 기술을 형성하는 주요 개념,응용프로그램 및 흥미로운 발전과 미래에 대해서 알아보고 더불어, 그 어느때보다 양자컴퓨터 관련 투자심리도 높아진 지금,국내외 관련주에 대해서도 소개해 드리도록 할께요.
Contents
- 양자컴퓨터의 소개
- 양자컴퓨터의 이해
- 주요 개념 및 기술
- 양자컴퓨터 애플리케이션
- 양자컴퓨터의 혁신과 과제
- 양자컴퓨터 관련주
- 양자컴퓨터의 발전과 미래
양자컴퓨터의 소개
기술발전이 주도하는 세상에서 양자컴퓨터는 타의 추종을 불허하는 컴퓨팅 파워와 기능을 제공합니다. 번개처럼 빠른 속도로 복잡한 계산을 수행할 수 있는 양자컴퓨터는 산업을 재편하고 과학 연구의 새로운 지형을 열 준비가 되어있는데요.
이론적으로 현존하는 최고의 슈퍼컴퓨터가 수십년이 걸려도 풀기 힘든 문제도 양자컴퓨터는 단 몇초 이내의 어마어마한 속도로 빠르게 풀수 있다고 합니다.
이러한 엄청난 기술때문에 군사적 이용가치 또한 높아 미중 패권 경쟁에서도 주요 분야로 자리매김 하고 있습니다. 그럼 조금 더 알아볼까요?
양자컴퓨터의 이해
양자컴퓨터는 가장 작은 규모에서 물질과 에너지의 거동을 탐구하는 물리학의 한 분야인 양자역학의 원리를 이용합니다. 정보 (0과 1로 표시됨) 를 저장하고 처리하기 위해 이진법에 의존하는 기존 컴퓨터와 달리 양자컴퓨터는 양자 비트 또는 큐비트를 활용합니다.
큐비트는 중첩된 상태로 존재 할수 있으므로 병렬 계산이 가능하고 컴퓨팅 성능이 기하급수 적으로 증가합니다.
주요 개념 및 기술
첫번째, 중첩 (Superposition)입니다. 양자 중첩을 통해 큐비트가 여러 상태에 동시에 존재 할 수 있으므로 방대한 양의 정보를 병렬로 처리 할 수 있습니다.
두번째, 얽힘 (Entanglement)입니다. 얽힘은 둘 이상의 큐비트가 거리에 관계없이 상관 관계가 되는 현상입니다. 이 속성을 통해 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터에서는 불가능한 계산을 수행 할 수 있습니다.
세번째, 양자게이트(Quantum Gates) 입니다. 양자게이트는 큐비트를 조작하여 계산을 수행합니다. 이러한 게이트에는 양자 알고리즘의 빌딩 블록인 Hadamard 게이트,CNOT게이트 및 기타 게이트들이 포함됩니다.
양자컴퓨팅 애플리케이션
양자컴퓨터는 현재 사용되는 많은 암호화 알고리즘을 깨트릴 가능성이 있어 양자 저항 암호화에 대한 필요성을 유발하기도 하는데요. 양자 알고리즘은 최적화 문제를 보다 효율적으로 해결 할 수 있어 물류, 금융 및 공급망 관리와 같은 산업에 도움이 될 것으로 기대가 되고 있습니다.
양자 시뮬레이션은 분자 상호작용을 정확하게 모델링 하여 약물 발견 프로세스를 가속화 하고 맞춤형 의학의 새로운 가능성을 열 수 있습니다. 아울러, 양자 기계학습 알고리즘은 향상된 패턴 인식 및 최적화 작업을 약속하여 인공지능을 위한 새로운 길을 열어줄 것으로 많은 학자들이 예측하고 있습니다.
양자컴퓨터의 혁신과 과제
2019년 구글의 양자 컴퓨터는 가장 강력한 기존 슈퍼컴퓨터 보다 더 빠르게 복잡한 문제를 해결하여 "양자우위"를 입증하였습니다. 복잡한 인간의 지능과는 다르게 우리가 컴퓨터에 기대하는 것은 의외로 간단합니다. 바로 빠른 처리 속도(연산력) 입니다.
어떠한 방법을 동원하든지간에 주어진 문제를 얼마나 신속, 정확하게 연산할 수 있는지 여부가 컴퓨터의 가치를 정하는 주요 지표중 하나가 됩니다.
이러한 관점에서 이번에 양자우위에 접어든 양자 컴퓨팅 기술은 컴퓨터의 새로운 지평을 열게된 하나의 상징적 이정표가 되었다고 할수 있겠는데요. 다만, 해결해야할 여러 문제도 내포하고 있습니다. 그 대표적인 것은 "양자 오류 수정" 입니다. 양자시스템은 디코히어런스(양자 겹침상태가 깨어지는것) 및 노이즈로 인해 오류가 발생하기 쉽습니다.
연구원들은 양자 컴퓨팅의 신뢰성과 안정성을 향상시키기 위해 오류 수정 기술개발에 적극적으로 노력하고 있습니다.또한, 더 크고 안정적인 양자컴퓨터를 구축하는 것은 여전히 주요 과제입니다. 현재 시스템은 큐비트 수가 제한되어 있지만 하드웨어 설계 및 제조 기술의 발전으로 확장 가능성이 있기에 이 부분은 향후 개선을 기대해 볼 만한 요소이기도 합니다.
양자컴퓨터 관련주
그러면 간단하게 양자컴퓨터 관련주에 대해서 알아볼께요.
국내주식의 경우 드림시큐리티, 옵티시스, 쏠리드 등이 있습니다.
미국 주식으로는 아이온큐, 솔리드파워, 퀀텀스케이프 등이 있습니다. 그 중에서도 아이온큐의 성장세가 눈에 띄는데요.지난해 대비 무려 191%의 성장률을 보이고 있습니다.
미국의 아이온큐라는 회사의 창립자중 한명은 놀랍게도 한국인 김정상 박사인데요.그외 주요 주주구성을 알아볼께요.
굴지의 기업들이 주주로 많이 참여하고 있는 아이온큐는 향후 발전 가능성이 무궁무진해 보입니다. 다만, 투자는 신중하게 하셔야 합니다. 성장가능성과 투자가치는 항상 비례하지 않습니다.
양자컴퓨터의 발전과 미래
양자컴퓨터가 빠르게 발전함에 따라 획기적인 발견과 혁신적인 응용프로그램의 잠재력이 기하 급수 적으로 확장됩니다. 세계는 양자컴퓨터의 발전에 힘입어 기술혁명의 정점에 도달 하고 있습니다.
미국의 저명한 물리학자 존 프레스킬 (John Preskil) 교수는 가까운 미래에 NISQ (Noisy,Intermediate-Scale,Quantum)의 시대가 열릴 것으로 예측하였습니다.
즉, 에러율은 현재의 1%에서 0.001% 수준으로 낮추고, 50~1000개의 큐비트를 활용한 중간규모의 양자컴퓨터가 개발될것이며, 이는 양자 컴퓨팅을 보다 실용적으로 활용하기 위한 연구의 시대가 도래될 것이라는 의미이기도 합니다.
이 혁신적인 기술을 수용하려면 과학자, 엔지니어 및 산업계 간의 유기적인 협력이 필요합니다.이러한 협력을 통해 문제를 극복해 나간다면 현재 우리 앞에 있는 엄청난 발전 가능성의 문을 열수 있지 않을까요?
부디 양자컴퓨터의 기술이 인류의 미래와 안녕에 이바지 할 수있는 기술로 발전되기를 거듭 기원하면서 오늘의 포스팅을 마치도록 하겠습니다.
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