전 세계 기업·국가들이 핵보다 '양자'에 꽂힌 이유

[신간] 양자컴퓨터의 미래

김영사 제공

저명한 이론물리학자이자 뉴욕 시립대학교 헨리 시마트(Henry Semat) 석좌 교수로 있으며 '평행우주' '마음의 미래' 등을 집필한 미치오 카쿠 교수가 양자컴퓨터의 힘과 가능성을 다룬 신간 '양자컴퓨터의 미래'를 통해 지구온난화, 식량 및 에너지 문제, 난치병과 노화를 해결하거나 극복하고 궁극적으로는 생명과 우주의 비밀을 푸는 데 결정적인 기여를 할 것이라고 주장한다.

양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 이용해 정보를 처리하는 컴퓨터로, 0과 1로 이루어진 비트를 이용하여 정보를 처리하는 전통적인 컴퓨터와 달리 0과 1 뿐만 아니라, 0과 1의 중간 상태인 '양자 수퍼포지션' 상태를 가지 수 있는 양자 비트라는 단위를 이용하여 정보를 저장하고 계산을 수행해 대규모 소인수분해, 최적화, 화학 반응 시뮬레이션 등의 문제를 빠르게 해결할 수 있다.

아직 실험적인 수준에 있지만 할리우드 SF 영화에서 봤음직한 수수께끼의 실마리를 풀어줄 대안으로 주목받고 있다.  

이 책은 듣기만 해도 어려운 과학이론을 특유의 필치로 보다 쉽고 흥미진진하게 풀어낸다.

저자는 양자컴퓨터가 기존의 디지털 컴퓨터를 능가할 수 있는 영역으로 검색 능력, 최적화, 시뮬레이션, 인공지능과의 결합을 꼽는다.

저자는 세계 기술 선진 국가들은 물론 빅테크 기업에서 스타트업까지 불붙은 양자컴퓨터 확보 경쟁 상황을 들여다보고 초전도, 이온 트랩, 광양자, 실리콘 등 양자컴퓨터의 종류와 특성을 짚어본다.

이처럼 초국가와 초기업적으로 양자컴퓨터 개발에 뛰어든 이유는 무엇일까.

이 책에 따르면 양자컴퓨터는 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 만드는 탄소 재활용 기술이나 인공광합성을 구현하는 데에도 돌파구를 마련할 수 있고, 비료생산의 생물학적 과정을 낱낱이 풀어서 제2의 녹색혁명으로 식량문제를 해결해줄 수도 있다.

수백만 건에 달하는 실험을 효율적으로 빠르게 수행해 슈퍼배터리 혁명을 앞당기고 '단백질 접힘'의 비밀을 풀어서 알츠하이머와 운동신경 질환, 파킨슨병 등 난·불치병의 치료법을 개발하는 데에도 핵심적 역할을 할 것으로 기대된다는 것이다.

날씨를 예측하고 대체에너지를 개발해 화석연료 의존도를 낮춰 지구온난화를 막는 일에도 커다란 도움을 줄 수 있으며, 방사성 폐기물 없이 청정에너지를 무한정 생산할 수 있는 핵융합발전을 실현해줄 강력한 후보이기도 하다.

저자는 표준모형을 넘어서는 '만물의 이론'을 구축하는 데 양자컴퓨터가 어떻게 쓰일 수 있는지 알아본 후 지금까지 살펴본 내용을 모두 엮어 양자과학기술이 펼칠 미래의 모습과 2050년의 일상을 소설 형식으로 생생하고 재미있게 그려내 독자들의 체감을 높였다.

미치오 카쿠 지음 | 박병철 옮김 | 김영사 | 436쪽

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CBS노컷뉴스 김민수 기자 maxpress@cbs.co.kr

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