양자 역학의 원리에 따라 작동되는 미래형 첨단 컴퓨터.
양자역학에 기반을 둔 독특한 논리연산법을 컴퓨터 분야에 도입함으로써 지금의 컴퓨터와는 차원이 다른 새로운 첨단 컴퓨터를 만들 수 있다는 생각에서 나온 것이지요. 양자컴퓨터라는 개념은 1982년 미국의 이론물리학자 리처드 파인먼에 의해 처음 제안되었고요, 1985년 영국 옥스퍼드대학교의 데이비드 도이치에 의해 그 구체적 개념이 정립되었어요.
이것이 실현되면 게놈(유전자)이나 기상, 경제, 데이터마이닝 등 지금의 슈퍼컴퓨터로도 풀 수 없는 아주 복잡한 영역의 연구에 이 컴퓨터를 응용할 수 있게 될 것으로 기대되지요. 기존의 정보처리 방식이나 통신이론, 개인용 컴퓨터에서 슈퍼컴퓨터에 이르는 컴퓨터는 모두 기본적 원리를 고전적 역학에 두고 있어요. 여기에서는 모든 상태가 일의적(一義的)으로 결정되고, 상태의 변화 또한 일의적으로 결정되죠. 이러한 방식에서는 기본적으로 한 번에 한 단계씩의 계산이 이루어지게 되지요.
반면에 양자 정보처리나 양자 통신이론, 양자컴퓨터는 모든 가능한 상태가 중첩되게 얽힌 상태를 이용해요. 이 경우 단 1번의 조작으로 모든 가능한 상태를 조작한답니다. 이러한 양자 병렬성은 양자현상을 이용한 정보처리와 통신, 컴퓨터가 기존의 방식으로 해결할 수 없는 문제들을 해결할 수 있게 해주는 역할을 해요.
1994년 벨전화연구소의 피터 쇼어(Peter Shor)에 의하여 커다란 수의 소인수분해 알고리즘이 발견되었어요. 이어 1997년에는 IBM의 아이작 추앙이 2비트 양자컴퓨터를 처음 만들었고요. 1999년에는 일본의 NEC가 양자컴퓨터용 고체 회로 소자 개발에 성공하였대요.
우리나라에서도 2001년 KAIST(한국과학기술원)의 연구팀이 병렬처리 3비트 양자컴퓨터 개발에 성공하였고, 2003년에는 일본 NEC와 이화학연구소가 공동으로 양자비트 2개를 결합한 고체 논리연산회로로 동작하는 양자컴퓨터의 제작에 성공했어요.
이처럼 전세계적으로 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 최근에는 이의 실현화가 가능한 단계에 와 있다고 해요. 그러나 양자컴퓨터의 완전한 실현까지는 아직도 극복해야 할 난제들이 많이 남아 있는 실정이래요.
(출처 = http://cafe.naver.com/2hyung)
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여하여간,
아래에 이어서 오늘은 양자 시리즈.
양자 컴퓨터라는 것이 개인용은 아직 안 나왔지만,
저것이 나온다면... 프로그래밍 언어도 새로 나오는 걸까요?
양자론(Quantum Theory)
