흥미로운 양자컴퓨터 이야기

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

*** 이 글은 책콩카페의 소개로 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 쓴 리뷰입니다 ***

이 책은 세계적인 양자물리학자 이순칠 박사가 양자컴퓨터 관련하여 두번째로 출간한 서적으로서, 양자 기술의 기본 원리와 활용가능한 적용분야, 현재 진행중인 양자 컴퓨팅 기술에 대해 이야기하는 교양과학서적이다.

책의 구성과 내용은 크게 3부분으로 나누어 양자물리학의 출현과 발전 과정을 서술하고, 양자 기술과 활용 분야를 소개하고, 양자 기술과 양자 컴퓨터 개발의 현재 상황에 대해 기술하고 있다.

저자는 카이스트 물리학과 이순칠 명예교수이다.

---

양자이론은 물리학 분야에서 탄생한지 이미 100년도 넘었지만 양자역학의 난해함은 일반 대중에게는 신비로움을 넘어 부정적인 이미지로 알려져 있다: 양자역학을 이해한다는 사람은 비정상적인 이상한 사람이니 상종을 하지말라는 표현까지 생겨났을 정도이다. 양자물리학이 통용되는 세계는 분명히 자연세계에 존재하지만 매우 미세한 세계이기 때문에 인간의 신체로서는 경험이 불가능한 현상이라는 사실이 오명을 만들어낸 원인이 되었다는 해설에 매우 수긍하게 된다.

개인적으로 양자 기술, 보다 구체적으로는 양자 컴퓨팅이란 단어를 처음 접했을 때가 이미 10 여년 전이었지만 독특하게 기억하고 있다: 지금 생각해보면 새로운 유망분야라면서 양자 컴퓨팅 관련 연구가 각광을 얻기 시작하는 초기단계라서 그런 지는 몰라도, 오직 물리학적 이론 기반의 이론과 실물없이 소위 하드웨어가 없이 오로지 소프트웨어로 구현된 가상의 시뮬레이터만을 가지고 연구를 수행한다는 얘기에 받았던 황당함과 충격은 강렬한 기억으로 남아있다.

그렇다면 큐비트를 실제로 구현한 실물 양자컴퓨터 개발이 시작된 지 25년이 지난 현재의 양자컴퓨팅 기술은 어떤 수준일까? 과연, 양자컴퓨터가 개발만 되면 온갖 난제를 거침없이 해결하며 인류의 생활에 말 그대로 또 하나의 혁명을 가져오게 될 것인가?

이 책은 수학공식을 전혀 사용하지 않고 양자 이론의 개념과 원리를 적절한 사례를 통해 독자로 하여금 직관적으로 이해할 수 있도록 유기적인 맥락에서 소개하는 책이다.

개인적으로 이 책을 통해 새롭게 알게 된 흥미로운 사실들이 몇 가지가 있다:

마법사의 손처럼 강력한 파워를 펼칠 수 있는 양자컴퓨터는 만들어 내기가 여러가지 이유 때문에 매우 어렵다는 사실이다: 기본적으로 물리학과 화학 분야의 탄탄한 이론과 지식으로 무장하고 기반 장비와 도구를 갖추고 나서야 비로소 양자 기술의 부품들을 만들 수 있게 된다는 점에서 양자컴퓨터 개발은 국가 단위의 전체 과학 기술의 총력전이라는 표현이 이해가 간다.

그나마 다행스러운 점은 현재 양자컴퓨터 플랫폼 기술을 둘러싸고 각축전이 벌어지고 있는 복잡한 상황이라 후발주자로서 한국의 입장에서는 시간상 자력 기술 개발의 여지가 남아있고 정부차원에서 국책 사업으로 추진하고 있다는 사실은 위안이 된다.

한가지 마음에 걸리는 점은 웬만한 양자 컴퓨터가 상용화에 성공해 시중에 판매된다면, 그 즉시 기존의 암호화 화폐는 모두 가치가 0으로 수렴하고 새로운 양자암호화 화폐가 그 자리를 대체하리라는 전망은 충격적이면서도 불안하게 다가오기도 한다.

전반적으로 보면, 양자 기술과 양자 컴퓨팅의 개념과 작동 원리, 그리고 현재 기술 개발 단계들에 대해 독자로 하여금 직관적으로 쉽게 접근할 수 있도록 이끌어주는 교양과학서적이라는 생각이 든다.

[ #퀀텀의시대 #이순칠 #해나무 #양자역학 #양자물리 #양자이론 #양자컴퓨터 #양자컴퓨팅 #양자통신 ]

흥미로운 우주와 생명의 기원에 관한 이야기

코스믹 쿼리 - 우주와 인간 그리고 모든 탄생의 역사를 이해하기 위한 유쾌한 문답
닐 디그래스 타이슨.제임스 트레필 지음, 박병철 옮김 / 알레 / 2025년 11월

*** 이 글은 책콩카페의 소개로 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다 ***

이 책은 우주와 생명의 기원을 밝히기 위해 인류가 시도했던 과학 연구의 여정을 따라가며 알아낸 과학적 사실들과 이론들을 서술한 교양 우주천체 과학서적이다.

책의 구성과 내용은 저자가 진행했었던 과학 팟캐스트 콘텐츠에 기반하여 우주에 관한 내용들을 10가지 질문 범주로 나누어 과학사에서 접근했었던 연구 방식과 내용들에 기반하여 항목별로 세부사항을 기술하고 있다: 우주에서 지구의 위치; 천체물리학 도구; 우주론; 우주의 나이; 우주의 구성물질; 지구의 생명; 외계의 생명; 우주의 기원; 우주의 종말; 양자요동 등이다.

저자는 미국 천체물리학자이자 닐 디그래스 타이슨 박사와 조지메이슨 대학 물리학과 석좌교수 제임스 트레필이다. 번역은 이론물리학자 박병철 박사이다.

---

가끔 해외 뉴스에서 발사된지 50년이 다되어가는 보이저호가 태양계를 벗어나 성간계에 진입했다거나 우주망원경 제임스웹의 고장 수리를 마쳤다거나 하는 이야기들을 접하기는 하지만 일반 대중의 입장에서는 별다른 의미없이 대수롭지 않게 넘기고는 한다.

우주에서 벌어지는 일들을 지구에 사는 지구인들이 어떻게 발견하고 어디까지 알아낼 수 있을까?

유명 과학 팟캐스트의 호스트이자 유명 천문학자 칼 세이건의 후계자로 알려진 닐 타이슨이 저술한 이 책에서는 인류 역사에서 시도해왔었던 우주에 관한 탐구 활동의 작업 내용들과 함께 전개 과정에 참여하고 보탬이 되었던 과학자들의 이야기까지 유기적으로 기술하고 있다:

지구에서 바라보는 하늘의 신비로움을 해결하기 위해 다양한 관측기구의 발명과 사용으로부터 기술의 발전과 도움으로 지구 바깥으로의 우주선 탐사나 우주 전파망원경의 사용으로까지 점차 과학 기술의 진보를 거쳐 우주에 관한 지식의 범위까지도 확대되어 가는 과정을 그리고 있다: 우주마이크로파 배경복사선의 관측을 토대로 생성한 우주의 거시적 모습을 만들어보기도 하고, 철저한 관측과 실험 결과에 의거한 우주의 구성물질과 작용 법칙을 밝히고, 특히 다양하게 논의되고 있는 우주의 기원과 생명체의 기원에 관한 이론적 가설 등을 소개하고 있다.

개인적으로 흥미로운 부분은 우주의 기원과 관련된 우주 탄생설과 다중우주론이다: 한 점에서 시작된 대폭발이 지금의 우주를 만들었다는 빅뱅이론은 빅뱅 이전 시점의 우주에 관한 의문이 결국 동시에 여러 개의 우주가 존재한다는 다중우주론을 이끌어내게 되는 관계는 과학적으로 여전히 밝혀진 사실이 하나도 없지만 상상을 자극하게 만드는 대목임에 틀림없다.

개인적인 생각으로 우주 배경복사선 검출 데이터를 기반으로 작성한 거대 우주의 타원형 모습이 맞다면, 현재 우리가 존재하며 살아가는 우주는 단일우주가 맞을 거라고 추측하게 된다.

또 한가지는 현재도 팽창중인 우주 전체의 모습이 타원형인데, 그렇다면 타원형 경계의 바깥 쪽 영역은 무엇일까 하는 의문도 들게 된다: 팽창이라는 것이 공간에서 이루어지는 것인데, 우주 바깥에 존재하는 공간은 과연 우주 이전부터 존재하는 또다른 무엇인지, 아니면 우주 자체가 스스로 팽창하는 공간이자 전체인지 하는 궁금증이 들기도 한다.

전반적으로 보면, 이 책은 우주와 생명의 기원에 관한 과학 탐구의 역사와 연구 결과를 유기적으로 정리하여 소개하는 교양 우주천체론 과학서적이라는 생각이 든다.

[ #코스믹쿼리 #우주론 #천체론 #천문학 #천체물리학 #입자물리학 #양자역학 #빅뱅 #다중우주 #외계생명 ]

효용감있는 빅데이터 분석기사 실기시험 수험서적

2026 이기적 빅데이터분석기사 실기 Python - 최신 기출문제 수록 + 동영상 강의 무료 제공 ㅣ 2026 이기적 빅데이터분석기사
이삭.김상돈 지음 / 영진.com(영진닷컴) / 2025년 10월

*** 이 글은 리뷰어스 클럽의 소개로 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다 ***

이 책은 한국 데이터 산업 진흥원에서 주관하는 빅데이터 분석 기사 자격 시험에서 Python 실기 시험 준비를 위한 수험서적이다.

책의 구성과 내용은 빅데이터 분석 기사 실기 시험 문제의 출제 유형별 5개 영역으로 구분하고(데이터 처리, 머신러닝과 모델링, 통계와 확률, 통계적 추정과 검정, 선형 모형), 각 영역별로 실제 출제된 문제와 유사한 형태의 문제 관련 내용과 해결 방안을 학습하고 python코드를 직접 작성하고 수행하는 방식으로 구성되어 있다. 최신 기출문제 8회분의 문제와 정답해설도 함께 실려 있고 저자의 유투브 동영상 강의도 제공되고 있다.

저자는 슬기로운통계생활의 이삭 대표와 김상돈 강사이다.

---

빅데이터 분석 기사 자격증은 말 그대로 대량의 빅 데이터(big data)를 다양한 방법으로 다룰 수 있는 실무자를 위한 자격 검정 시험으로 한국데이터 산업진흥원 주관으로 2020년부터 시행되고 있다. 필기와 실기 시험을 거쳐야 하고, 실기 시험은 3가지 문제 유형에서 총 6개 문항이 출제되며, 각 문항마다 Python과 R언어 중에서 선택이 가능하다.

이 책은 빅데이터 분석 기사 Python 언어 실기 시험을 위한 수험 준비 서적이다: python 언어를 가지고 빅데이터를 처리하는데 필수적인 pandas, numpy같은 라이브러리를 사용법과 아울러 요구되는 확률과 통계 지식도 다루고 있다.

아무래도 빅데이터 분석 작업 자체가 대량의 샘플 데이터를 가지고 데이터 분석 모형의 구축과 평가 검정을 수행하기 때문에 확률과 통계 지식 기반 위에 단지 python코드를 사용하여 데이터 추출과 모형 생성, 평가 작업 코드를 작성한다는 시각에서 보면, 이 책처럼 문제 풀이 중심의 접근 방식이 효과적일 수 있다:

기본적인 통계학적 지식과 내용에 따라 모델마다 정해진 파라미터 설정과 검정 공식을 python 코드로 작성하는 작업은 별다른 어려움없이 진행할 수 있다.

정작 어려운 부분은 데이터 모델을 개발할 때 생기는 여러가지 문제점들을 해결해야 하는 노하우나 팁이 필요한 경우이다: 예를 들면, 시험문제에서 주어진 샘플 데이터 파일에서 데이터를 추출했는데 결측치 데이터가 발생하는 경우에는, 곧바로 python 코드 실행 결과 에러로 이어지기 때문에 걸러내는 작업을 해야 한다.

더군다나 개발한 데이터 모델을 새로운 데이터에 적용시켜 모델의 성능 평가에 관한 예측 결과를 생성하는 경우에는, 파라미터 값의 범위에 따라 수행 시간이 오래 걸릴 수도 있기 때문에 파라미터 값의 튜닝 작업이 필요하다. 사실 이런 조정 작업은 경험과 노하우가 있어야 한다.

이 책에서는 통계 처리 과정에서 발생하는 다양한 경우의 상황들에 적합한 대처 방식과 작업들을 상세하게 기술하고 있다는 것이 장점이다.

전반적으로 보면, 이 책은 빅데이터 분석기사 실기 Python 시험을 대비하는데 유용한 수험서적이라는 생각이 든다.

[ #빅데이터분석기사 #빅분기 #빅분기실기 #빅데이터분석기사실기 #Python #빅분기Python ]

다양한 학문적 관점에서 바라보는 상상력과 두뇌 이야기

상상하는 뇌 - 인간을 인간답게 만드는 단 하나, 상상에 관한 안내서
애덤 지먼 지음, 이은경 옮김 / 흐름출판 / 2025년 10월

*** 이 리뷰는 책콩카페의 소개로 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 글입니다 ***

이 책은 인간의 상상 능력을 여러가지 학문적 시각에서 조명하여 상상력의 원천과 실체에 관해 다양한 관점에서 기술하는 인지 신경학과 인지 심리학 기반의 교양 서적이다.

책의 구성과 내용은 3가지 부분으로 나누어져 있다: 전통적인 인문학적인 측면에서 상상력과 인간 행동 사이의 역할과 관계, 뇌과학과 진화생물학적인 측면에서 보는 상상력에 관한 실체적 분석, 심리학과 정신의학적으로 상상력의 생물학적 기능의 비정상적인 활동과 관련된 증상들에 대해 다루고 있다.

저자는 신경과학자인 엑서터대학교 의과대학 애덤 지먼 교수이다.

---

일반적으로 일상 생활 대부분에서, 상상력이 인간에게 끼치는 영향력이나 중요도에서 얼마나 높고 핵심적인 역할을 하는지 미처 깨닫지 못하는 경우가 많다. 마치 공기 속 산소의 소중함과 위대함을 잘 느끼지 못하는 것과 비슷하다고 할 수 있다.

이 책은 상상력을 다양한 관점에서 분석하고 사실들을 서술한다는 점에서 매우 인상적인 책이다:

상상력으로 인해 발휘되는 창의성은 전통적으로 예술과 과학 분야에서 드러나는데, 분명한 차이점이 존재한다는 것을 지적한다: 개인적인 차원에서 자유가 보장되는 예술적 상상의 자유에 비해 기존 규칙과의 부합해야 한다는 제약을 받는 과학적 상상의 자유가 대비된다.

상상력이란 것이 단지 인간만이 가지는 특성이라는 점만으로는 문화인류학적인 관점에서 문명과 문화의 생성 요인이라는 사실을 연결시키기 보다는 상상으로 인한 창의적 두뇌 활동이 진화생물학적으로 전두엽의 발달을 가져왔다는 직접적인 설명이 설득력이 높게 들린다.

개인적으로 흥미로운 부분은 상상력이 발휘되는 현상을 뇌과학적으로 두뇌 영역을 실제로 관측하여 밝혀낸 부분이다: 상상력이 발휘되는 뇌 영역이 정확하게 식별된다면 좋겠지만, 막상 뇌파의 전기신호를 측정해보면 뉴런의 네트워크 구조 때문에 두뇌의 여러 영역에서 거의 동시 다발적으로 활성화되기 때문에 단지 전파경로에 따라 활성화 순서만 추측할 수 있다는 것이다. 놀라운 점은 상상력이 전혀 없는 사람의 경우 전두엽의 발달이 매우 저조하다는 사실이다.

두뇌 활동 중에서 지각, 기억, 몽상, 계획 등의 경험 형태는 상상 작업이 관련된다는 점에서 유사성이 있다. 특히, 상상력은 창의력의 원천이 되는데, 운동을 통해 두뇌에 자극을 가하면 오히려 두뇌 활동의 활성화를 촉진시켜 창의성의 발현에 도움이 된다는 점이다.

전반적으로 보면, 상상력의 실체와 상상력이 벌이는 지각, 인지, 창의성과 관련된 두뇌 활동의 관계를 다양한 측면에서 조명하는 교양서적이라는 생각이 든다.

그림으로 배우는 기하학

태어난 김에 수학 공부 : 기하 - 한번 보면 결코 잊을 수 없는 필수 수학 개념 ㅣ 그림으로 과학하기
샘 하트번 지음, 고호관 옮김 / 윌북 / 2025년 10월

*** 이 리뷰는 책콩카페의 소개로 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 글입니다 ***

이 책은 그림과 도표처럼 시각적인 도구를 사용하여 수학과 과학적 지식을 그림책으로 제작한 [그림으로 과학하기] 시리즈 중에서 기하학 분야를 다룬 교양 과학서적이다.

책의 구성과 내용은 기하학 분야에서 중요한 개념과 정리들을 선별하여 이론적인 설명과 함께 그림과 도표 등의 시각적 도구들을 사용하여 11개 단원에 걸쳐 서술하고 있다: 기하학적 구성 요소; 2차원 도형; 작도와 쪽매맞춤; 3차원 도형; 측정; 좌표; 변환과 매칭; 곡선과 곡면; 위상수학; 기하학적 증명; 어디에나 있는 기하학.

저자는 수학 편집자로 활동중인 샘 하트번 작가이고 번역은 과학 전문기자 출신인 고호관 작가이다.

---

기하학은 학교 교과 과정에서 일찍 배우고 생각보다 우리의 일상에서 자주 접하게 되는 수학 분야 중에 하나이다: 원을 그리거나 원 내부에 그려지는 삼각형의 면적을 구하는 문제를 푸는 일은 초등학교에서 배우기도 하고, 우리가 생활에서 볼 수 있는 카페트나 옷에 찍힌 무늬 패턴에 사용된 반복적인 도형 그림을 만나기도 한다.

이 책에서는 기하학의 기본적인 개념들을 설명하고 정리들의 내용이나 의미를 나타낼 때 도형과 그림 같은 시각적인 도구들을 사용함으로써 추상적인 개념들에 관한 직관적인 이해를 제공하고 일상 생활 속에 숨겨져 있는 기하학적 원리들을 소개하고 있다:

기하학 자체가 도형을 주로 다루지만 기학학이 가지는 장점은 기하학의 정리나 명제를 증명하는 것에서 드러난다: 설명이나 그림을 보여주는 것이 추상적인 개념이나 설명을 구체적인 예시로써 인식하게 만들어 주기 때문이다.

개인적으로 흥미로운 항목이 몇 가지가 있다:

무엇보다 미술 작품과 작가들이 기하학적 지식을 활용하여 작품을 제작했다는 사실이 인상적이다: 레오나르도가 사용한 원근법과 사영법, 비례에 대한 개념과 원리의 구체적인 적용 사례는 왜 레오나르도 다빈치가 천재인지를 알려주는 예시가 된다.

가장 많이 마주치는 수학 용어 중에 ‘사영’인데, 시각적으로 표현하면, 3차원 공간에서 직각으로 바라볼 때의 2차원 도형이 된다는 사실이 직관적으로 다가온다.

이른바 ‘예술적 방정식’이라고 알려진 극좌표계 방정식의 사용은 아름다운 기하학적 도형들을 만들어낼 수 있다는 점도 인상적이다.

기하학의 대상에 관한 변환(반사, 회전, 평행이동, 확대)와 대칭 연산은 대수학의 수체계의 집합의 특성을 나타내는데 동일하게 사용된다는 점이다.

음악의 화성학에서 사용되는 화성에 기하학적 변환이 적용된 것으로, 특히 카논 형식의 음악이 대표적이라는 사실이다.

전반적으로 보면, 추상적이고 정의에 기반한 기하학적 내용을 시각적 표현을 통해 구체적이고 입체적인 인식과 이해를 하도록 만들어주는 교양 수학서적이라는 생각이 든다.