<<처음 만나는 양자의 세계>> 양자 컴퓨터가 데려다줄 세상

처음 만나는 양자의 세계 - 양자 역학부터 양자 컴퓨터 까지 ㅣ 처음 만나는 세계 시리즈 1
채은미 지음 / 북플레저 / 2025년 9월

양자역학을 친근하다고 생각하는 사람은 많지 않을 것입니다. 아니 양자역학 이전에 물리학이나 수학이라는 단어만 들어도 싫어하는 사람이 많습니다. <<처음 만나는 양자의 세계>>는 책의 제목에서부터 처음 양자역학을 대하는 사람을 위한 책이라는걸 드러내고 있습니다.

책은 1부와 2부로 나뉘어 있습니다. 1부는 역사 이야기로 시작합니다. 양자역학이 탄생한 역사 이야기를 읽다보면 양자역학을 이해하긴 힘들어도 조금 알 수는 있게됩니다. 저자는 프롤로그에서 '교양의 결핍은 지식의 부족이 아니라, 낯선 것 앞에서 용기 내어 한 걸음 다가서지 못했던 마음의 거리에서 비롯'된 걸지도 모른다고 말했습니다. 책 한 권 읽었다고 양자역학을 제대로 알기는 쉽지 않겠지만 적어도 1부를 읽으면서 양자역학을 대하는 마음의 거리는 가까워질 수 있었습니다.

1부 후반부는 빛, LED, 레이져, 광통신, 원자시계, GPS 등에 대해 다루고 있습니다. 빛은 몰라도 다른 내용이 양자역학과 관련있다고 생각해본 적은 없었는데, 저자의 이야기를 듣다보니 우리 삶 속의 여러 부분에서 양자역학이 활약하고 있다는걸 알게되었습니다. 덕분에 양자역학과 한결 가까워진 느낌이 들었습니다.

2부에서는 양자 컴퓨터를 다루고 있습니다. 양자 중첩과 양자 얽힘에 대해서 설명을 읽다보면 그런 현상이 어떻게 양자 컴퓨터의 원리가 되는지 알게됩니다. 저자는 숫자 보다는 그림이나 그래프를 통해서 최대한 쉽게 설명하려 합니다. 얼마나 이해했느냐고 물어보면 뭐라고 대답해야할지 모르겠지만, 적어도 양자 컴퓨터라는 존재가 우리가 여태까지 사용했던 0과 1을 바탕으로 한 고전 컴퓨터와는 전혀 다르다는건 알 수 있었습니다.

양자 컴퓨터의 원리 뒤에는 범용 양자 컴퓨터와 특수 목적 양자 컴퓨터에 대한 설명이 나옵니다. 범용 양자 컴퓨터나 특수 목적 양자 컴퓨터에 대한 설명은 책에서 가장 쉽지 않은 내용이었습니다. 특수 목적 양자 컴퓨터는 이미 실제로 활용되고 있다는 사실이 놀라웠습니다. 뒤이어 암호 해독, 최적화, 신소재와 신약, 인공지능 등 양자 컴퓨터가 활용될 여러 분야에 대해서도 간단히 살펴봤습니다.

책을 덮은 지금 가장 기억에 남는 부분은 에필로그에 나오는 에니악 이야기입니다. 최초의 전자식 범용 디지털 컴퓨터였던 에니악은 개발 당시에도 분명히 혁신적인 연산 속도를 가지고 있었지만,  정해진 연산을 하던 기존에 있던 기계식 계산기보다 비효율적으로 보였습니다. 하지만 에니악을 시작으로 고전 컴퓨터가 발달하면서 에니악이 개발되었던 1940년에는 상상도 못했던 현실을 우리는 살아가고 있습니다. 2부를 읽으면서 가장 많이 들었던 생각 중 하나가 '양자 컴퓨터가 아직은 부족한게 많구나'였는데, 에필로그에서 에니악 이야기를 읽으면서 생각이 완전히 바뀌었습니다. 에니악 개발이 채 100년도 되지 않았고 고전 컴퓨터의 개발이 점점 가속화되었던 것을 떠올리면 양자 컴퓨터가 우리를 어떤 세상으로 얼마나 빨리 데려갈지 기대와 두려움이 함께합니다.