“전세계가 양자 정보 시대…양자컴퓨터 탄생 시점은 불확실”

clip20241118145638 0 김상욱 경희대 물리학과 교수가 18일 개최된 '제2회 서울퀀텀플랫폼 포럼'에서 기조 강연을 진행하고 있다./김민주 기자

"양자컴퓨터를 이용하면 고전컴퓨터로 10만년이 걸릴 작업을 200초 만에 계산할 수 있습니다. 현재 모든 나라가 양자컴퓨터 연구에 더 많은 큐비트를 쓰려고 노력 중인데, 이 모든 것들이 지금이 양자 정보의 시대라는 것을 보여줍니다."

김상욱 경희대 물리학과 교수는 18일 서울시와 한국과학연구원(KIST)이 개최한 공동으로 '제2회 서울퀀텀플랫폼 포럼' 기조연설에서 이같이 말했다.

이날 포럼은 양자컴퓨팅 분야 최신 동향 및 연구성과를 공유하고 토론의 장을 갖기 위해 마련됐다. 기조 강연을 맡은 김상욱 경희대 물리학과 교수는 '양자 역학이 컴퓨터와 만났을 때'를 주제로 발표를 진행했다.
양자컴퓨팅은 기존 컴퓨터보다 빠른 속도로 방대한 양의 데이터를 처리할 수 있고 양자 암호화를 이용하면 해킹 역시 어려워 금융 등 각종 분야에서 차세대 기술로 꼽힌다. 김상욱 교수는 "물리학에는 '중첩'이라는 단어가 있는데, 하나의 전자가 두 개의 구멍을 동시에 지나는 현상을 말한다"며 "이를 양자 중첩이라고 부른다. 양자컴퓨터에서 가장 중요한 것이 바로 이 양자 중첩이 사용됐는지 여부다. 중첩이 살아있으면 양자컴퓨터가 될 수 있다"고 설명했다.

이어 "양자컴퓨팅을 사용하면 고전컴퓨터로 10만년이 걸릴 작업을 200초 만에 계산할 수 있다"며 "이 때문에 현재 모든 나라가 양자컴퓨터에 더 많은 큐비트를 쓰려고 노력 중이다"라며 "2022년에는 양자얽힘 현상을 규명한 연구자들이 노벨 물리학상을 받기도 했다. 이 모든 것들이 지금이 양자 정보의 시대라는 걸 보여준다"고 덧붙였다.

현재 양자컴퓨터 및 큐비트에 대한 많은 연구가 진행되고 있지만, 아직 최선의 연구 방법이 무엇인지는 밝혀지지 않은 상태다. 김 교수는 "많은 연구 제안들이 나오고 있는데, 아직 어떤 방법이 제일 좋은지는 모르다"며 "현재로서는 슈퍼컨덕팅 큐비트가 가장 앞서가는 것처럼 보인다"고 말했다. 슈퍼컨덕팅 양자 비트는 매우 낮은 온도에서 동작하며 양자의 상태를 안정적으로 유지한다는 장점을 갖고 있다.

마지막으로 김 교수는 "첨단과학연구는 실패해도 성공이다"라고 강조하며 "언제 양자컴퓨터가 나오냐고 묻는다면 모른다고 답하는 게 진실"이라고 말했다.

이어 "인류의 역사에서 봤듯이 양자컴퓨터 연구가 실패한다 해도 성공이 될 수 있다. 반드시 최종 목표를 이루기 위해서만 노력하는 것이 아니라 중간 과정이 제대로 진행되는지 챙기는 것이 중요하다"며 "그렇다면 양자컴퓨터를 제때 못 만들더라도 많은 것을 얻게 될 것이다. 기초과학적 입장에서 기초부터 차근차근 연구를 해나가면 좋겠다"는 바람을 내비쳤다.