양자컴퓨팅의 현재와 미래

퀀텀의 시대 - 인류 문명을 바꿀 양자컴퓨터의 미래와 현재
이순칠 지음 / 해나무 / 2025년 10월

*서평을 위해 출판사로부터 책을 제공받음

국내 양자컴퓨터 과학의 최고 권위자. 끝판 보스인 이순칠 교수님의 새 책이다.

전작 '컴텀의 세계'가 과학계와 대중들에게 예상보다 큰 반향과 인기를 얻게 되면서, 독자들이 더 궁금해하는 양자컴퓨터의 미래에 대한 부분에 집중하여 쓴 책이다.

'언제 쓸만한 양자컴퓨터가 나오는가' 와 '어떤 형태의 양자컴퓨터가 최후 승자가 될 것인가'의 대한 이순칠 저자가 생각하는 해답이 실려있다.

1부. 문명의 첫 번째 퀀텀 점프 - 과거

1장. 현대 물리의 충격

2장. 패러다임의 전환

2부. 문명의 두 번째 퀀텀 점프 - 미래

3장. 양자기술의 대표 분야

4장. 양자컴퓨터의 활용 분야

3부. 양자기술의 한계

5장. 양자기술의 투자 지형도

6장. 양자컴퓨터 개발의 현주소

7장. 양자컴퓨터 플랫폼 경쟁

8장. 우리의 대처

목차는 위와 같다.

양자컴퓨터 얘길 하려면 어쩔 수 없이 양자물리학이 왜 나왔는지, 중첩이나 얽힘의 개념에 대해 설명을 안할 수가 없다. 그 성질들로 인해 양자컴퓨터가 동작하기 때문인데, 저자 이순칠 교수님은 어려운 걸 쉽게 설명하는 최강 고수이시다.

1부에서 고전물리학에서 현대물리학으로 변화될 때의 역사적 순간들과 개념의 변화에 대해 재밌는 이야기를 해주는 것처럼 살펴본다. 그리고 중첩과 측정, 상태의 얽힘과 국소성에 대해 아주 쉽게(물론 쉬워봐야 양자물리학이다...어렵다 ㅡㅡ;) 설명해준다. 이걸 어느 정도는 알아야 뒷 부분을 따라 갈 수 있다.

2부는 양자센서/양자통신/양자컴퓨터 등의 양자기술 대표 분야와 암호/분자 시뮬레이션/양자인공지능/금융 등 양자컴퓨터의 주요 활용 분야에 대해 설명한다.

3부는 이 책에서 가장 중요한 챕터로 양자기술의 현재를 다룬다.

양자컴퓨터의 개발 현황과 현주소를 자세히 살핀다. 같은 일을 할 때, 고전 컴퓨터에 비해 양자 컴퓨터가 빠르고 효율이 높아지는 지점을 양자이득이 있다고 표현하는데, 이렇게 양자 이득이 생길 때가 양자컴퓨터가 실용화되는 순간이라고 보면 된다고 한다. 양자컴퓨터에서 극복해야할 가장 큰 문제점인 오류 정정과 함께, NISQ - Nosiy Intermediate Scale Quantum 컴퓨터에 대해 설명한다.

많은 독자들이 제일 궁금해할만한 주제가 7장에 있다. 초전도/이온덫/중성원자/광양자/양자점/점결합/위상 등 현재 개발 중인 주요 양자컴퓨터 구현 방식들을 비교하고 미래에 어떤 방식이 가장 유리할 지 점쳐본다. 양자컴퓨팅 관련 업체의 주식이니 ETF에 투자하고 있는 사람들은 필수적으로 참고해야할 챕터라고 생각한다.

젠슨황 Nvidia 대표는 양자컴퓨팅 상용화가 몇십년 더 걸릴거라고 하지만, 이미 몇년 전부터 100 ~ 1,000 큐비트 이상의 고성능 양자컴퓨터들이 다양하게 활용되고 있다.

양자컴퓨팅은 코 앞에 다가온 미래다. 이순칠 교수님의 명쾌한 설명으로 준비해보자.