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처음 만나는 양자의 세계 - 양자 역학부터 양자 컴퓨터 까지 ㅣ 처음 만나는 세계 시리즈 1
채은미 지음 / 북플레저 / 2025년 9월
평점 :
* 네이버 책과 콩나무 카페 서평단 자격으로 작성한 주관적인 리뷰입니다.
이 책의 저자 역시 유튜브 영상을 통해 먼저 접했다.
어려운 양자 컴퓨터 관련 내용을 편안한 말솜씨로 친절하게 설명하는 모습이 인상적이었는데, 이번에 과학 전공자가 아닌 일반 대중을 위한 과학 교양서를 냈다는 소식에 바로 읽어보게 되었다.
지금까지 양자역학 관련 책을 여러 권 읽었던 경험에 비추어 이 책만의 특징을 찾자면, 이 책은 이론에 대한 설명보다는 양자역학이 어떻게 우리 삶을 바꿔가고 있는지를 설명하는데 집중하고 있다.
즉 양자의 입자성과 파동성, 중첩과 같이 양자역학을 이해함에 있어서 반드시 필요한 이론적인 설명은 초반에만 짧게 이뤄지고 이어서 이러한 양자역학이 실생활에 적용된 여러 사례들이 등장한다.
양자가 입자성과 파동성을 동시에 지니듯이 양자역학의 활용도 양자의 입자성을 이용하는 방법과 파동성을 이용하는 방법으로 나눌 수 있다.
익히 알려진 바와 같이 원자가 방출하는 빛의 진동 수를 측정함으로써 매우 정확한 시계를 만들 수 있고 이 시계가 곧 우리가 매일 쓰는 GPS의 근간이 된다거나 이제는 길거리나 자동차에도 많이 쓰이는 LED와 같은 기술들은 양자의 입자성을 활용한 사례라 할 수 있다.
이렇듯 초기에는 비교적 제어가 용이한 양자의 입자성을 활용한 기술들의 발전이 두드러졌다면 최근 여러 국가와 기업에서 사활을 걸고 만들고 있는 양자 컴퓨터는 양자의 파동성을 활용한다는 점이 다르다.
현재 양자 컴퓨터의 개발은 대체로 기업이 주도하고 있는데, 그래서인지 각 기업마다 큐비트를 만드는 방식부터 차이를 보인다.
저자는 각 방식마다 현재 어느 수준으로 발전이 되어 있고, 각각의 장단점은 무엇인지 일목요연하게 설명하고 있다.
요약하자면, 특정한 방식이 분야를 주도하기에는 아직 부족한 점이 있고 각각의 장단점이 명확하기 때문에 장점을 강화하면서 단점을 극복할 방법들을 찾고 있다고 보면 되겠다.
여하간 양자 컴퓨터가 고전 컴퓨터에 비해 특정 문제들에 강점을 가지고 있다는 것은 분명하지만, 아직은 기대하는 만큼의 성능을 뽑아낼 기술력을 갖춘 곳은 없는 것 같다.
저자는 현재의 기술 발전 속도를 고려해 볼 때 대략 2030년대가 되면 꽤 경쟁력 있는 양자 컴퓨터가 등장하리라 전망하고 있다.
양자 컴퓨터가 특히 소인수분해 문제와 최적화 문제에 강점을 가진다는 점은 이전부터 알고 있었는데, 이러한 강점이 어떤 분야에 응용될 수 있는지는 잘 몰랐다.
책 후반부에 이러한 강점들이 잘 활용될 수 있는 분야로 금융, 물류, 제약, 인공지능 등의 분야가 소개되어 있어 이러한 궁금증을 꽤 해소할 수 있었다.
양자역학을 다루는 책이 처음부터 끝까지 쉽기만 하다면 오히려 이상하게 느껴질 것이다.
이 책 역시 초반의 이론적인 부분은 여타의 양자역학 교양서와 비교해도 압도적인 수준으로 쉬운 편이지만, 양자 컴퓨터의 제작 방식부터는 친절한 설명에도 불구하고 이해가 그리 쉽지만은 않았다.
사실 고전 컴퓨터를 어떻게 만드는지도 모르는 마당에 양자 컴퓨터의 제작 방식을 이해한다는 것이 쉬울 리 없다.
하지만 우리가 지금 사용하는 컴퓨터도 초창기에는 작동 방식을 이해하는 것조차 힘들었지만 지금은 누구나 조금만 배우면 쓸 수 있는 것처럼, 양자 컴퓨터도 발전을 거듭하다 보면 구체적인 작동 방식을 이해하지 못해도 활용하는 데는 지장이 없는 수준까지 발전할 날이 올 것이다.
그날이 오기까지는 아직 시간이 꽤 많이 남아 있기 때문에 현재 우리 인류가 도전하고 있는 양자 컴퓨터의 모습이 어떤지를 맛보기에는 충분한 수준의 난이도를 가진 책이었다.