아이온큐(IONQ), 매우쉽게 이해하기 – 양자컴퓨터의 이해편



이 글 모음은 미국 주식시장에 상장되어 있는 ‘아이온큐‘에 관해 초등학생도 이해할 만큼 쉽게 작성된 글입니다.

제 글을 보고 계시는 분들은 아이온큐가 미국 나스닥에 상장되어 있는 회사로, ‘양자컴퓨터’를 만드는 회사라는 것 정도만 알고 계실 것입니다.

저도 아이온큐의 미래가치를 믿고 큰돈을 투자한 투자자로서, 많은 공부와 자료수집을 통해 이 글을 작성하게 되었습니다. 대부분의 블로그 글들이 가치 설명보다는, 차트나 재무분석에 집중한 글이다 보니 미래가치를 보고 투자하고 싶으신 분들은 제대로 된 정보를 찾기가 힘드실 텐데요.

이 글로 아이온큐에 대한 기본적인 궁금증이 풀리셨으면 하는 바람으로 글을 시작해 보겠습니다.



1) 초등학생도 이해하는 ‘양자컴퓨터’

아주 쉬운 예시로 설명드리겠습니다.

쉬운 예시: 1단계

양자컴퓨터와 일반컴퓨터 비교사진


1. 제가 일하는 현장의 업무는 하루에 타일 1000장을 옮기는 것입니다.

2. 저는 한번에 타일 10장을 옮길수 있고, 다 옮기는데 5시간이 걸렸습니다.

3. 오늘 처음 온 철수라는 친구는 손이 10개라서 한번에 타일 50장을 옮기고, 그 일을 거의 마칠 즈음 갑자기 너무 덥다며 집에 가버립니다.

4. 어처구니 없게도 이 친구가 집에 가고 현장을 둘러보니 나는 온전하게 모든 타일을 옮겼지만, 철수는 옮기는 도중 타일을 50장은 깨먹고 몇개는 옮겨야 하는 위치에 옮겨두지 않았습니다.

  • 여기서 철수라는 친구가 양자컴퓨터 입니다.

  • 철수가 ‘옮기는 일’ 자체는 매우빠르지만 잔실수가 너무 많고, 주위환경(온도,진공상태등)에너무 민감합니다. 이것이 지금 양자컴퓨터가 상용화 되지 못하는 이유입니다.

  • 철수가 일을하며 땀을 뻘뻘 흘리는데, 상온 초전도체가 나온다면 철수는 일을할 때 땀을 흘리지 않는 초인이 됩니다.


양자 컴퓨터가 어떤 녀석인지 조금은 쉽게 이해가 되셨나요? 자, 이제 중1 수준으로 넘어가서 예시를 들어 드리겠습니다.

쉬운 예시: 2단계

기존컴퓨터와 양자컴퓨터의 연산방법 설명



“오른손을 앞으로 뻗어 오른쪽으로 돌려보세요. 그다음 왼쪽으로 돌려보세요. 그럼 이번엔 양쪽으로 돌려보세요. “

황당하신가요? 그 이유가 무엇일까요?

한 번에 손을 오른쪽 또는 왼쪽으로 돌릴 수밖에 없기 때문입니다. 한 번에 손을 한쪽 방향으로 밖에 돌릴 수 없는 것. 이것이 바로 지금의 컴퓨터입니다. 현재의 컴퓨터는 0 또는 1의 ‘비트 단위’로 움직입니다.

그러나 양자컴퓨터의 경우가 바로 한 번에 오른손을 왼쪽 또는 오른쪽으로 돌릴 수 있습니다. 한 번에 0과 1의 두 가지 정보를 처리하는 것. 우리는 이것을 큐비트‘ 라고 부릅니다.

  • 예를 들어 1비트의 경우 0 또는 1로 밖에 존재할 수 없습니다. 하지만 1큐비트는 00,01,10,11의 4가지로 존재하므로 처리 속도가 매우 빠른 것입니다.


2) 초등학생도 이해하는 양자컴퓨터의 활용

양자컴퓨터 활용: 암호학

무차별대입 기사 타이틀


여러분 혹시 암호 해킹 방식 중에 ‘무차별 대입’이라고 들어 보셨나요? 무차별 대입이란 말 그대로 무차별적으로 암호를 하나하나 넣어보는 노동 방식을 통해 암호를 해킹하는 방식을 말합니다.

지금의 기본 컴퓨터로는 4자리 암호를 해킹할 경우,

  • ‘0000’ ➡️ 대입 ➡️ 실패 ➡️ ‘0001’ ➡️ 대입 ➡️ 실패 …

양자컴퓨터의 경우

  • ‘0000’, ‘0001’, ‘0002’, ‘0003’ ➡️ 대입 ➡️ 실패 ….

위와같은 방식으로 한번에 여러개를 무차별 대입하기 때문에 해킹이 더욱 빨라진다는 것입니다.

하지만 암호를 빠르게 해킹하는 것만큼 양자컴퓨터의 병렬 방식 연산으로 더욱 강력한 암호를 만들어 내는 것 또한 가능합니다.

따라서 양자컴퓨터 간의 ‘절대 뚫리지 않는 방패’ 와 ‘모두 뚫는 창’의 싸움으로 암호학의 무한한 발전이 예상됩니다.

양자컴퓨터 활용: 실제사례 아마존 BRAKET서비스

아마존 브라켓에서 양자컴퓨터  클라우드 시스템 설명
<사진 클릭하여 크게보기>


현재 아마존에서는 BRAKET 이라는 서비스를 통해 사용자들에게 양자 컴퓨팅 시스템을 제공하고 있습니다.

쉽게 말해 이 서비스는 클라우드 컴퓨팅 시스템으로, 아마존 양자컴퓨터 서버로 고객들의 알고리즘을 계산해 주는 것입니다. 이 서비스의 이용 회사는 금융 자산 관리, 화학 시뮬레이션, 위험 평가를 시험하기 위한 보험회사 등이 있습니다.

그렇다면 이 회사들은 양자컴퓨터로 무엇을 하고 있는 걸까요?

– 예시: 아마존 BRAKET 서비스를 이용하는 Aioi 보험회사:

이 회사의 고객 중 자동차 회사인 도요타가 있습니다. 사고시 위험 확률에 따른 보상 비용 책정이 필요하기 때문에 양자 컴퓨팅 서비스를 이용합니다.

차량에는 수많은 데이터 수집 센서가 장착되어 있고, 몇 백 개의 센서들의 조합으로 각 사고 위험률과 보상 비용을 책정하는데 엄청난 데이터 처리가 필요합니다.

이 과정에서 복잡한 계산을 빠르게 처리하기 위해 양자컴퓨터 클라우드 시스템을 사용하는 것입니다.

3) 아이온큐(IONQ)의 미래

아이온큐 컴퓨터 사진
<출처: 아이온큐 홈페이지>


오늘은 양자컴퓨터가 무엇인지 초등학생도 이해할 만큼 쉬운 수준으로 설명을 드렸습니다. 현재 양자컴퓨터는 이제 막 걸음마를 시작한 아기의 수준을 지나 유아기 정도로 성장하고 있습니다.

아이온큐는 양자컴퓨터 산업의 선두주자 급으로 달리고 있습니다. 현재 이온트랩을 사용하는 아이온큐, 초전도체를 사용하는 IBM의 싸움이 되고 있는데, 쉽게 말해 ‘누가 더 연산의 신뢰성과 안정성을 높이느냐’의 싸움입니다. 마치 10여 년 전부터 ‘수소 자동차냐 전기 자동차냐’ 를 두고 싸웠던 것처럼, 시간이 지나면 그 승자는 반드시 나타날 것입니다.

다음 글에서는 초등학생도 이해하는 ‘아이온큐(IONQ) – 정보편’ 으로 돌아오겠습니다.

Leave a Comment

error: Content is protected !!