▲ 미국 종합 ICT 기업인 구글(Google)이 개발한 양자컴퓨터 이미지 [출처=홈페이지]미국 종합 ICT 기업인 구글(Google)은 2029년까지 양자컴퓨터가 암호시스템을 해킹할 수 있을 것이라고 밝혔다. 현재 보안시스템이 무용지물이 될 수 있으므로 정부가 대비해야 한다고 경고했다.현재 암호시스템은 정보를 보호하기 위한 목적으로 활용되지만 대규모 양자컴퓨터에 의해 무력화될 수 있다. 양자컴퓨터는 단순히 암호해독 뿐 아니라 다양한 영역에 활용된다.구글이나 마이크로소프트(Microsoft)와 같은 컴퓨터 관련 기업은 애무 복잡한 수학 계산을 수행하기 위해 양자컴퓨터를 활용하는 중이다.양자컴퓨터에서 발생하는 열을 냉각시키기 위해 헬륨가스를 사용한다. 양자컴퓨터는 수십억 개의 큐비트(qubits)를 안정적으로 연산하기 위해 물리적 기술적 난제를 극복해야 한다.온라인 보안과 디지털 사인과 같은 인증 서비스를 위해 양자 암호를 개발하는 중이다. 암호적으로 보호가 가능한 양자컴퓨터는 2030년대부터 2050년대에 개발이 가능할 것으로 전망된다.

미국 글로벌 기술기업인 IBM에 따르면 캐나다 퀘벡(Quebec)주 브로몽(Bromon) 시 자체 공장에 캐나다의 첫 번째 범용 양자 컴퓨터 시스템을 배치할 계획이다.IBM은 퀘벡을 양자 관련 과학의 혁신 및 기술 허브로 지정했다. 'IBM Quantum System One'으로 명명된 IBM의 차세대 시스템은 미국 이외 지역에 4번째로 배치된다.이 시스템은 연구원들이 에너지, 생명 과학, 지속 가능성과 같은 분야의 새로운 솔루션을 개발하는 데 도움이 될 것으로 평가된다. 또한 범용 양자 컴퓨터로서 양자 컴퓨터용으로 작성된 모든 프로그램을 실행할 수 있다.이를 통해 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터를 보완하는 역할을 수행할 것으로 기대된다. 또한 캐나다 정부는 전역의 다양한 혁신 허브와 함께 Quantum Industry Canada와 같은 수많은 새로운 조직 및 개발 이니셔티브를 설립했다.캐나다 정부는 양자 컴퓨팅, 인공 지능 및 고전적 고성능 컴퓨팅을 포함한 컴퓨팅 기술을 사용해 혁신을 가속화할 수 있을 것으로 전망된다. ▲ 아이비엠(IBM)의 'IBM Quantum System One' 홍보자료(출처 : 홈페이지)

영국 브리스톨대(University of Bristol)에 따르면  덴마크 기술대(Technical University of Denmark)와 공동연구를 통해 두 컴퓨터 칩 사이에서 처음으로 양자 순간 이동을 달성했다.물리적 또는 전자적인 연결없이 한 칩에서 다른 칩으로 정보를 즉시 전송할 수 있었다. 이러한 종류의 순간 이동은 양자 얽힘(quantum entanglement) 현상에 의해 가능하다.양자 얽힘은 두 입자가 서로 얽혀서 장거리에서 통신할 수 있도록 한다. 한 입자의 속성을 변경하면 두 입자를 분리하는 공간의 양에 관계없이 다른 입자도 즉시 변경된다. 본질적으로 정보가 그들 사이에서 순간 이동된다.가설적으로 양자 순간 이동이 작동할 수 있는 거리에는 제한이 없다. 이는 아인슈타인 자신도 의문을 제기할 정도로 이상한 함의를 일으킬 수 있다.물리학에 대한 현재의 이해는 빛의 속도보다 빠른 속도로 이동할 수는 없지만 양자 순간 이동을 사용하면 정보가 속도 제한을 극복할 수 있는 것으로 보인다. 아인슈타인은 이를 “먼 거리에서 우스운 행동(spooky action at a distance)”이라고 불렀다.연구팀은 이와 같은 현상을 활용해 칩에 얽힌 광자 쌍을 생성한 다음 양자를 1로 측정했다.  양자 측정이 수행된 후 입자의 개별 양자 상태가 두 칩을 통해 전송된다.이 측정은 양자 물리학의 이상한 행동을 이용하여 얽힘 링크를 동시에 붕괴시키고 입자 상태를 이미 수신기 칩에 있는 다른 입자로 전달하는 것으로 분석된다.이전에는 단일 컴퓨터 칩의 서로 다른 부분 간에도 수행됐지만 두 개의 서로 다른 칩간 텔레포트는 양자 컴퓨팅의 주요 혁신으로 평가된다. 이 연구결과는 Nature Physics 저널에 발표됐다.▲ UK-BristolUniversity-QuantumComputing▲ 브리스톨대(University of Bristol)의 홍보자료(출처: 홈페이지)

미국 글로벌 기술기업인 IBM에 따르면 처음으로 연구소 외부에서 상업적으로 사용할 수있는 양자 컴퓨터를 출시했다.일반적으로 양자 컴퓨터는 한 번에 여러 프로세스를 수행할 수 있기 때문에 고전 컴퓨터보다 훨씬 빠른 것으로 알려져 있다. 병렬 처리를 하기 때문이다.양자 컴퓨터에서 큐빗(Qbit)은 일반적으로 광자, 원자, 이온 또는 전자 중 하나이며 컴퓨터 과학자는 제어장치로 제어한다. 이들 중 일부는 이온 또는 광학 트랩 또는 초전도 회로를 포함한다.큐빗은 깨지기 쉬운 특성 때문에 외부 세계와 격리돼야 하는 특정 환경에서 만들어져야 한다. 만약 양자계가 외부 세계와 간섭한다면 그것은 고전적인 상태로 다시 붕괴되고 고전적인 컴퓨터처럼 작동하게 된다.Q System One로 명명된 IBM의 양자 컴퓨터는 9피트 높이의 밀폐된 유리 용기에 설치돼 있다. 양자 시스템과 외부 세계 사이의 상호작용을 제한하기 위한 목적이다.밀폐된 유리 용기는 외부의 진동 간섭을 제거하기 위해 일련의 독립적인 알루미늄 및 강철 프레임을 사용해 제작되됐다.IBM의 Q System One은 20큐비트를 구비하고 있다. 그러나 고전적인 컴퓨터보다 더 우수한 성능을 얻기 위해서는 큐 비트의 수를 적어도 50 큐 비트까지 증가시켜야 한다.향후에는 고전적인 컴퓨터 보다 뛰어난 성능의 양자 컴퓨터가 상업적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 미국과 중국의 미래 과학기술 개발경쟁이 점점 치열해지고 있다.▲ USA-IBM-QuantumComputing-QsystemOne▲  IBM의 Q System One 홍보자료(출처 : 홈페이지)