계산 속도가 아주 빠른 컴퓨터인 양자컴퓨터가 우리나라 최초로 연세대학교에 들어왔어. 이로써 양자컴퓨터가 설치된 5번째 나라가 됐지. 이 양자컴퓨터는 어떤 역할을 할까?

▲박동현

Q.양자컴퓨터야, 네 소개를 해줘.

나는 양자컴퓨터 ‘IBM 퀀텀 시스템 원(IBM Quantum System One)’이야. 양자는 물리량이 취할 수 있는 최소 단위로, 물질을 구성하는 기본 입자인 원자보다 작은 세계에서 작동하지. 양자컴퓨터는 양자역학의 원리인 중첩에 따라 작동되는 컴퓨터로, 컴퓨터의 기본 단위인 비트, 그러니까 0과 1이 동시에 있는 거야. 0과 1을 순서대로 계산하던 기존 컴퓨터와 달리 0과 1을 동시에 계산할 수 있지. 이러한 양자컴퓨터의 기본 단위를 큐비트라고 해.

Q.그렇구나. 그런데 네가 우리나라에 있다고?

2024년 11월 20일, 연세대학교와 미국의 양자컴퓨터 기업인 IBM은 나를 연세대학교 송도캠퍼스에 설치해서 공개했어. 전 세계 5번째로 설치된 거야. 나는 두 개의 유리 벽과 두 개의 원통으로 된 진공 공간 안에 있어. 뇌의 역할을 하는 칩과 원통 안을 영하 273℃로 만드는 냉동기로 이뤄져 있지. 양자컴퓨터가 작동하려면 양자에 영향을 끼치는 요인을 최소화해야 해. 그래서 초저온을 만들고 아무 입자가 없는 진공 상태를 유지하는 거야.

Q.계산 속도가 얼마나 빨라?

나, IBM 퀀텀 시스템 원은 127큐비트의 정보를 동시에 처리해. 일반 컴퓨터의 2비트는 00, 01, 10, 11의 계산을 처리할 때 4번 동작해야 하지만 양자컴퓨터의 2큐비트는 이를 한 번에 처리할 수 있어. 2019년 10월, 구글의 53큐비트 양자컴퓨터 칩인 시커모어는 슈퍼컴퓨터로 1만 년이 걸릴 연산을 200초 만에 해냈다는 연구 결과가 나왔어. 나는 그것보다 훨씬 많이 정보를 처리할 수 있기 때문에 이전보다 더 빨리 연산을 할 수 있어.

Q.너는 여기서 어떤 일을 할 거야?

나는 특정 문제에 특화된 양자 알고리즘을 개발해 다양한 연구 분야에 활용할 계획이야. 특히 바이오 기업들과 협력해 신약 후보 물질을 만들거나 이 물질들을 빠르게 조합해서 신약을 만드는 방법을 연구할 거야. 연세대학교 정재호 양자사업단장은 “산업 전체에 양자에 대한 이해를 높이는 교육 프로그램을 계획하고 있다”고 밝혔어. 그러면서 “이를 통해 양자컴퓨터로 다양한 산업과 협력할 것”이라고 전했단다.

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