양자 컴퓨터는 더이상 나눌 수 없는 에너지인 양자(Quantum)를 신호 단위로 사용하는 컴퓨터입니다.
양자 컴퓨터는 어마어마한 처리 속도를 자랑합니다.
그 이유에 대해서 설명해드리겠습니다.
기존의 컴퓨터는 반도체를 기억 소자로 활용하고 양자 컴퓨터는 양자 그 자체를 활용합니다. 풀어서 말하면
기존의 컴퓨터는 트랜지스터를 사용하여 전압의 차이로 전자의 흐름을 조절해 신호를 구분합니다.
0,1로 모든 데이터를 처리하는 것이죠.
반면에 양자 컴퓨터는 0,1이상의 여러가지 대답이 가능합니다.
바로 0과 1의 상태를 동시에 나타낼 수 있습니다. 이를 양자 중첩이라고 합니다.
그리고 이 단위를 큐비트(Qubit)라고 합니다.
기존의 컴퓨터에서 사용하던 0과 1을 비트라고 하고 0과 1의 상태를 동시에 나타낼 수 있는 단위를 큐비트라고 하는 것입니다.
중첩이 가능한 이유는 큐비트의 회전 방향에 따른 에너지를 이용해서 신호를 구분하기 때문입니다.
그리고 회전축의 방향에 따라 0, 1, 0과1을 나타낼 수 있다고 합니다.
그리고 중첩되있는 양자를 관찰하면 값이 0 혹은 1로 결정이 되어버린다고 합니다.
여기서 2개의 큐비트가 있다면 00,01,10,11의 상태를 동시에 가질수 있고 3개의 큐비트면 8개의 상태
이렇게 큐비트 개수당 처리속도가 2의 n제곱배로 증가하는 것입니다.
또한 양자 얽힘의 성격은 하나의 큐비트의 상태가 결정되면 나머지 큐비트의 상태도 자동으로 결정되는 것을 뜻합니다.
만약 A,B의 양자가 서로 얽혀있는데 이 두개의 양자가 매우 먼 거리에 있다고 하더라도
A에 X라는 정보를 주면 B도 X의 정보를 얻게 된다는 것입니다.
이 현상은 빛보다 빠르고 거리에 영향을 받지 않는다고 합니다.
이를 사용하면 대용량의 정보를 순식간에 장거리로 전송할 수 있습니다.
이러한 양자 컴퓨터는 방대한 데이터를 처리하는 다양한 방면에 도움이 될 것입니다.
그리고 이러한 양자 컴퓨터는 보안 부분에 영향을 끼치게 됩니다.
이러한 엄청난 처리 속도를 가진 양자 컴퓨터는 지금 대부분 보안 시스템에 사용되고 있는 RSA 암호 방식을
빠른 시간에 풀어낼 수 있기 때문입니다.
양자 통신은 통신에 양자를 사용하는 것입니다.
먼저 중첩상태인 양자를 한번 측정하면 상태가 바뀐다는 특성과 복제가 불가능하다는 특성을 사용합니다.
따라서 해킹의 유무를 판단할 수 있고 복제도 불가능하기 때문에 통신분야에서 강점을 가지고 있습니다.
최근에 중국에서 인공위성(묵조)과 지구기지국(1200km)을 양자 통신으로 연결하여 성공했다고 합니다.
관련주 SK텔레콤, 우리로
참고 : http://blog.skhynix.com/2274 등
