세상을 뒤바꿀 새로운 양자 혁명 - 쥘리앙 보브로프

세상을 뒤바꿀 새로운 양자 혁명
쥘리앙 보브로프 지음, 조선혜 옮김, 조명래 감수 / 북스힐 / 2025년 5월

* 네이버 책과 콩나무 카페 서평단 자격으로 작성한 주관적인 리뷰입니다.

매번 새로운 좌절을 안겨주는 다양한 양자역학 관련 교양서들을 읽으면서 아주 느리지만 양자역학이 무엇인지를 조금씩 알게 되는 것 같다.

이러한 양자역학의 과실이 스마트폰부터 GPS에 이르기까지 우리의 삶에 깊이 관여해 있다는 사실도 이제는 조금씩 알아가고 있다.

이 책은 일반적인 교양서들처럼 양자역학에 대한 쉬운 해설서가 아니라 지금까지도 활발한 논란이 이어지고 있는 양자컴퓨터라는 녀석을 주로 다루고 있다.

대체 양자컴퓨터는 무엇이고, 어떻게 만들 수 있으며 왜 그토록 많은 국가와 기업들에서 이를 만들기 위해 노력하고 있는지를 설명해 준다고 해서 읽어보게 되었다.

사실 양자컴퓨터에 관해서는 일반 컴퓨터를 대체하는 용도가 아니라 양자컴퓨터가 잘할 수 있는 영역이 있고, 진짜 컴퓨터라고 부를 수 있을 수준에 이르기에는 아직 멀었다 정도로 간략하게만 알고 있었다.

물론 이 부분도 사실이고, 그 영역의 대표적인 것이 바로 소인수분해를 활용한 암호 체계를 무력화하는 것이라는 점도 이 책에서 소개되고 있다.

하지만 양자컴퓨터는 아직 그 자체에 대한 필요성을 증명하기보다는 이를 만들기 위해 개발된 기술들이 다른 영역과 결합하면서 더 좋은 성과를 올리고 있다.

그중 인상적이었던 성과가 바로 의학과의 결합이었다.

일부 암 치료법은 정확히 이 메커니즘에 기반합니다.

'광열 치료'라 불리는 이 치료법은 실제로 나노미터 크기의 금 조각을 환자의

암세포에 보내 선택적 가열로 암세포를 파괴할 수 있게 합니다.

나노다이아몬드는 여기서 가열 강도를 정밀하게 조정하는 데 도움을 줍니다. - 중략 -

이것이 양자 기술이 생물학과 의학 분야에 처음으로 진출한 사례입니다.

그리고 이것이 마지막이 아닙니다!

(pg 66-67)

양자컴퓨터라는 목표점은 하나지만 그곳에 도달하는 방법에는 차이가 있다는 점도 새롭게 알게 되었다.

책에는 현재까지 양자컴퓨터의 기본 단위인 큐비트를 만들기 위해 시도하고 있는 여러 방법들이 소개되어 있다.

가장 먼저 시도된 것은 이온을 이용하는 방법이었지만, 대중들에게 가장 많이 알려져 있는 방법은 최근에도 이슈가 된 바 있었던 초전도체를 이용한 방법일 것이다.

이 두 방법 이외에도 광자를 이용한 방법과 실리콘 반도체를 이용한 방법까지 상세히 소개되고 있지만, 어떤 방법이든 간에 지금까지 컴퓨터라고 부를 수 있을법한 수준에 도달한 방법은 없다는 것이 결론이다.

예를 들어 당신이 현재 가장 좋은 양자 컴퓨터를 구매했다고 가정해 봅시다.

오류율이 0.1%라고 칩시다. 즉 평균적으로 1,000번의 연산 중 한 번

오류가 난다는 뜻입니다. 별로 나쁘지 않다고 할 수 있겠죠.

하지만 유용한 계산을 하려면 최소 10만 번에서 100만 번의 단계가 필요하다는

사실을 잊고 있습니다!

(pg 144)

물론 이 분야에 엄청나게 많은 학자들과 자원이 투입되고 있고, 사람들의 기대도 큰 것이 사실이기에 시간이 지나면서 점차 더 인상적인 성과들이 발표될 것이다.

과학의 발전은 곧 새로운 무기가 되기에 여러 나라에서 사활을 걸고 뛰어들고 있고, 이 때문에 같은 국가 내에서도 기업과 정부, 기업과 기업이 누가 먼저 경지에 도달하느냐를 두고 경쟁하고 있다.

때문에 그만큼 비현실적인 기대도 많다는 것을 저자는 우려하고 있다.

양자컴퓨터가 만들어진다고 해도 그 이름이 주는 이미지처럼 우리가 마주한 모든 문제를 해결해 주지는 못한다는 말이다.

하지만 이 분야의 유망함과 무궁무진한 가능성에 대해서는 저자도 긍정하고 있다.

방정식으로만 이해하던 양자 세계를 현실로 불러오기 위한 인류의 호기심은 여기서 멈추지 않을 것이기 때문이다.

마지막으로 이 책이 비전문가에게도 쉬웠는지를 언급하고 싶다.

솔직히 꽤 어렵게 읽었다.

스핀이니, 중첩이니, 결맞음이니 하는 용어들에 제법 익숙하다고 생각했고 저자가 소개하는 큐비트 제작 과정에 그림까지 자세히 나와있음에도 정확히 어떤 원리인지까지는 제대로 파악하기가 어려웠다.

이 역시 좀 더 정보를 쌓아감에 따라 발전이 있기를 기대하는 정도로 만족해야 할 것 같다.