양자컴퓨터의 미래 도서의 책소개, 저자소개, 발췌문

양자컴퓨터의-미래

 

양자컴퓨터의 미래 도서의 책소개로 컴퓨터는 탄생 반세기 만에 인류의 삶을 완전히 점령하여 우리가 살던 아날로그 세상을 디지털 세상으로 바꾸어놓았다. 미치오 카쿠는 아날로그에서 디지털로의 변화 그 이상의 혁명이 양자 세상으로의 전환에서 일어날 것이며, 우리가 디지털 시대의 종말을 목격하고 양자 시대의 서막을 현장에서 관람하는 첫 세대가 될 것이라고 말한다.

 

  양자컴퓨터의 미래 도서의 책소개

《평행우주》 《마음의 미래》 미치오 카쿠가 그려낸 양자 시대의 전망, 미래를 약속하는 양자컴퓨터의 힘과 가능성. 저명한 이론물리학자이자 세계적인 베스트셀러 작가 미치오 카쿠가 양자컴퓨터의 역사와 원리, 힘과 가능성을 특유의 유려하고 명쾌한 문체로 흥미진진하게 풀어낸다.

저자는 양자컴퓨터가 지구온난화, 식량 및 에너지 문제, 난치병과 노화를 해결 또는 극복하고 궁극적으로는

생명과 우주의 비밀을 푸는 데 결정적인 기여를 할 것이라고 주장한다. 그 근거로 각 분야에서 현재 문제 해결을 위해 어떤 연구들이 이루어지고 있고 기존의 디지털 컴퓨터로는 어떤 한계가 있는지, 양자컴퓨터는 이런 부분에서 어떤 돌파구가 될지를 정확하면서도 쉬운 언어로 제시한다.

현대 문명의 실질적인 기반이라고 할 수 있는 ‘컴퓨터’와 현대 물리학의 핵심인 ‘양자역학’의 원리와 역사를 시작으로, 그 둘의 결합이라고 할 수 있는 ‘양자컴퓨터’가 그토록 강력한 까닭, 개발 경쟁의 양상, 앞으로 펼쳐질

인류 사회의 모습까지 그려 보이는 책이다. 미치오 카쿠의 주요 저작들을 모두 번역한 과학 전문 번역가 박병철 박사의 충실한 번역 및 주석과 함께 양자컴퓨터 시대의 환상적인 풍경을 살펴보자.

 

 저자소개 미치오 카쿠 (ミチオ カク)

뉴욕시립대학교 물리학과 교수. 이론물리학계의 세계적 석학이자 미래학자이다.

 

1947년 미국 캘리포니아에서 일본계 미국인으로 태어나 하버드대학교를 숨마쿰라우데(최우수등급)로 졸업하고, UC버클리에서 박사학위를 받았다.

 

끈 장이론 string field theory의 공동창시자이다. 어려운 이론물리학의 세계를 탁월한 비유와 위트로 전달하는 저술가로서 과학 전문 TV와 라디오 프로그램에 출연하며 과학 대중화에 앞장서고 있다.

 

주요 저서로 《아인슈타인을 넘어서》 《초공간》 《비전》 《아인슈타인의 우주》 《평행우주》 《불가능은 없다》 《미래의 물리학》 《마음의 미래》 《인류의 미래》 《단 하나의 방정식》 등이 있다. 

 

 발췌문

우리는 실리콘 시대의 종말을 목격하는 산 증인이 될 것이며, 후-실리콘 시대(또는 양자 시대)의 서막을 현장에서 관람하는 첫 세대가 될 가능성이 크다.

양자컴퓨터의 발목을 잡는 문제점은 파인먼이 기본개념을 처음 제안할 때부터 이미 예견되어 있었다. 양자컴퓨터가 제대로 작동하려면 큐비트를 구성하는 원자들이 일제히 같은 모드로 진동하도록 배열되어야 한다(이런 상태를 ‘결맞음 coherence’이라 한다). 

 

그러나 원자는 워낙 작고 예민한 물체여서, 외부로부터 불순물이나 교란이 조금이라도 개입되면 그 즉시 원자의 배열은 결어긋남decoherence(결깨짐) 상태로 붕괴되고, 계산은 엉망진창이 되어버린다. 바로 이것이 양자컴퓨터가 직면한 가장 큰 문제이다. 자, 여기서 1조 달러짜리 질문을 던져보자. 우리는 양자컴퓨터의 결어긋남을 제어할 수 있을까?

 

두 물체가 결맞음 상태에 있으면(동일한 패턴으로 진동하면) 둘 사이의 거리가 아무리 멀어져도 그 상태를 유지할 수 있다. 요즘 물리학자들은 이 현상을 ‘얽힘 entanglement’이라는 용어로 부른다. 바로 이것이 양자컴퓨터의 핵심원리이다. 서로 얽혀 있는 큐비트는 거리가 멀어져도 상호작용을 할 수 있으며, 이로부터 막강한 계산 능력이 발휘된다.

 

경쟁의 양상을 이해하려면, 양자컴퓨터의 기본 설계도가 하나가 아니라 여러 개라는 것을 염두에 둬야 한다. 튜링머신의 작동 원리는 매우 일반적이어서, 다양한 기술에 적용할 수 있다. 즉, 진공관이나 트랜지스터 대신 물이 흐르는 파이프와 밸브를 사용해도 정상적으로 작동하는 디지털 컴퓨터를 만들 수 있다. 중요한 것은 0과 1로 이루어진 디지털 정보를 운반하는 시스템과 이 정보를 처리하는 방법이다.

 

이와 마찬가지로 양자컴퓨터도 다양한 설계가 가능하다. 0과 1이라는 상태가 중첩되고 얽혀서 정보를 처리하는 시스템은 모두 양자컴퓨터가 될 수 있다. 스핀이 위up 또는 아래 down인 전자나 이온은 물론이고, 스핀이

시계방향이거나 반시계방향인 편광된 광자도 양자컴퓨터로 손색이 없다.

 

양자역학은 우주의 모든 물질과 에너지에 적용되므로, 양자컴퓨터를 만드는 방법은 수천 가지나 된다. 어느 물리학자가 나른한 오후에 거실 소파에 앉아서 0과 1이 중첩된 상태를 표현하는 방법을 상상하다가 완전히 새로운 양자컴퓨터를 떠올릴 수도 있다.