계산의 다음 장, 양자의 문이 열리다 | e경제정보리뷰

Editor’s Letter

계산의 다음 장, 양자의 문이 열리다

KDI 경제교육·정보센터 교육콘텐츠2팀 2025년 03호

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계산의 다음 장, 양자의 문이 열리다

KDI 경제교육·정보센터 교육콘텐츠2팀

구분선

과학이 세상을 이해하는 힘은 ‘측정’과 ‘계산’에 있습니다. 이 두 가지가 가능해야 자연현상과 물체의 이동 방향, 그리고 미래를 예측할 수 있습니다. 17세기, 뉴턴과 라이프니츠가 미분법을 정립하면서 인류는 세상의 움직임을 수식으로 표현할 수 있게 되었습니다. 별의 궤도와 행성의 속도, 포탄의 낙하 거리까지, 변화하는 현상을 계산함으로써 미래를 예측할 수 있었습니다.

20세기 초·중반, 앨런 튜링(Alan Turing)의 튜링 머신(Turing Machine) 이 등장하면서 세상은 다시 한번 크게 변했습니다. 트랜지스터와 반도체로 구성된 디지털 컴퓨터는 0과 1로 이루어진 비트(bit)의 세계에서 기존에는 상상하기 어려운 속도의 계산 능력을 보여주었습니다. 이것이 바로 오늘날 우리가 사용하는 디지털 컴퓨터(고전 컴퓨터)의 출발점입니다.

그러나 아무리 빠른 디지털 컴퓨터라도 변수가 기하급수적으로 늘어날 때는 한계를 드러냅니다. 이에 인류는 또 다른 계산의 방식을 모색하고 있습니다. 0과 1로만 구분하던 비트의 세계를 넘어, ‘0이면서 동시에 1’인 상태를 다루는 큐비트(qubit) 개념으로 사고의 범위를 확장한 것입니다. 이것이 바로 양자 컴퓨팅(Quantum Computing)입니다. e-경제정보리뷰의 [양자 컴퓨팅–개념편]에서는 암호 해독 방식의 차이를 중심으로 양자컴퓨터와 고전 컴퓨터의 원리를 쉽고 명확하게 비교합니다.

양자컴퓨팅은 불가능하다고 여겨졌던 문제를 가능하게 만들 만큼, 말 그대로 “퀀텀 점프(Quantum Jump)”를 일으킬 잠재력을 지닌 기술입니다. 그러나 아직은 상용화 단계에 이르지 못했습니다. 어떤 기술적 한계를 넘어야 할까요? 양자컴퓨터가 등장하면 고전 컴퓨터는 사라지게 될까요? 그리고 우리나라는 이 변화의 흐름 속에서 어떤 위치에 있으며, 또 어떤 강점을 가지고 있을까요? 이러한 질문에 대한 답을 [양자 컴퓨팅–도전과제 편]에서 한상욱 한국과학기술연구원(KIST) 양자활용연구거점 사업단장이 전합니다.

양자 컴퓨팅은 막대한 연구개발과 투자가 필요한 분야입니다. 그만큼 자본의 흐름이 빠른 금융 산업이 이 기술의 상용화를 가장 적극적으로 추진하고 있습니다. ‘양자 컴퓨팅과 금융’이라는 조합이 다소 낯설게 느껴질 수 있지만, 복잡한 변수를 동시에 고려하여 계산할 수 있다면 시장 변동과 자산 가격의 흐름을 지금보다 훨씬 빠르고 정교하게 예측할 수 있을 것입니다. [양자 컴퓨팅–활용편]에서는 정희정 파스칼코리아 양자컴퓨팅 담당 이사가 양자컴퓨터가 복잡도가 높은 계산과 의사결정에서 어떤 강점을 발휘하는지를 설명합니다.

마지막으로 [전문가 좌담회]에서는 김재완 전 고등과학원 석학교수를 좌장으로, 연세대학교 방정호 교수, KIST 한상욱 단장, SDT 윤지원 대표, KRISS 정일룡 센터장이 양자 컴퓨팅의 기술 현황과 산업적 파급력, 그리고 정책 방향을 함께 논의했습니다. 참석자들은 “양자 컴퓨팅은 단일 기술이 아닌 미래 산업의 핵심 인프라”라며, 고전과 양자가 서로의 강점을 보완하는 균형 있는 생태계의 중요성을 강조했습니다. 또한 과도한 기대보다 냉정한 현실 인식과 학문 간 융합, 도전적 연구 문화를 통해서만 양자 시대의 경쟁력이 강화될 것이라는 데 뜻을 모았습니다.

과학의 계산은 늘 세상을 이해하고 변화시켜 왔습니다.
미분의 계산이 세상을 해석하게 했고, 고전 컴퓨터가 그 계산을 눈부시게 빠르게 만들었다면, 이제 양자 컴퓨터는 세상의 복잡성을 새롭게 바라보게 합니다. 이번 e-경제정보리뷰 「양자 컴퓨팅」 편이 ‘다음 세대의 계산’이 열어갈 새로운 가능성을 함께 상상해 보는 계기가 되길 바랍니다.

『e-경제정보리뷰』 편집팀

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