구글과 IBM에 이어 MS, '마요라나 1 공개! 양자칩이란 무엇일까?

마이크로소프트(이하 'MS')는 새로운 양자 칩(마요라나 1)을 공개하였습니다. MS의 계획대로라면 양자 컴퓨팅이 수년 내에 가능해 집니다.
 
이렇게 되면 우리 일상은 180도 변하게 될 것입니다. 현재의 시스템으로는 수백만 년이 걸릴 연산을 빠르게 하게 되고, 이로 인해 사이버 보안, 비트코인 암호화 등 현 체제가 무너질 수 있기 때문입니다.
 
구글, IBM, MS 중에서 양자칩을 상용화하는 기업은 엄청난 주가 상승을 경험할 것입니다. 인공지능의 상용화로 엔비디아 주가가 300배 상승한 것 처럼요.

따라서 현명한 투자를 위해 양자칩과 관련된 내용을 미리 알아보겠습니다.

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ㅁ 양자칩이란 조금 더 똑똑한 반도체칩인가? 아님. 완전 새로운 종임.
 
ㄴ 기존 반도체칩은 2진법(1과 0)으로 연산을 함. 
 
ㄴ 연산을 위한 최소 단위는 비트(bit)임. 한 개의 비트에 1(있다) 또는 0(없다)의 값이 저장됨.
 
ㄴ 따라서 현실의 복잡한 상황을 1과 0의 조합을 통해 비트로 변환하고, 빠르게 답을 계산하는 것임.

전원 스위치, 1은 켜지고 0은 꺼진다는 의미임. 전통적인 반도체칩의 연산 방식

 
 
ㅁ 반면 양자칩은 1과 0이 동시에 있는 상태를 표현하고 연산할 수 있음.
 
ㄴ 리처드 파인만은 양자역학에 대해 이렇게 말함. "아무도 양자역학을 이해하지 못한다." 
 
ㄴ 따라서 양자역학의 원리를 이해하기 보다는 결과를 이해하는 것이 정신건강에 좋음.
 
ㄴ 양자칩은 양자 중첩(1과 0이 동시에 있는 상태)을 통해 연산을 함.
 
ㄴ 연산을 위한 최소 단위는 큐비트(Qbit)임. 큐비트에는 1과 0이 동시에 있는 기묘한 정보가 저장됨.
 
ㄴ 따라서 기존 반도체칩은 01011011...로 노가다 연산할 때, 양자칩은 큐비트 몇 개 만으로 순식간에 연산할 수 있는 것임.
 
ㄴ 참고로 2019년 구글의 양자칩 컴퓨터는 슈퍼컴퓨터가 100자년(10의 24제곱년) 걸려야 풀 수 있는 문제를 5분 안에 풀었음.

 
 
 
ㅁ MS는 새로운 양자칩 '마요라나 1'을 공개함
 
ㄴ '마요라나 페르미온'이라는 아원자 입자가 있음. 큐비트 정보를 담을 수 있는 입자 중 하나임.
 
ㄴ MS는 이 입자를 기반으로 한 양자칩을 개발함. 따라서 입자의 이름을 따서 '마요라나 1'을 발표함.

 
 
ㅁ 마요라나 1에 대한 긍정적인 요소는 다음과 같음.
 
ㄴ 현재 마요라나 1은 손바닥 크기로 큐비트가 8개 구현돼 있음. MS는 향후 큐비트를 100만 개까지 확장 가능하다고 말함. 
 
ㄴ 이는 IBM과 구글 양자 칩의 현재 규모(1,000개 큐비트)보다 천 배 큰 규모임.
 
ㄴ 또한 마요라나 기반 큐비트는 오류율이 낮아 적은 수량으로도 실용적인 컴퓨터를 만들 수 있다고 주장함.

 
 
ㅁ 다만, MS의 양자 기술을 완전히 긍정적으로 평가하는 것은 조심스러움.
 
ㄴ 우선, 경쟁사들의 개발 속도가 매우 빠름.
 
ㄴ 지난해 자체 양자 칩(윌로우칩)을 발표한 구글은 양자 컴퓨팅의 상용화가 5년 내 가능하다고 주장함.
 
ㄴ IBM도 2033년을 목표로 개발하고 있음.
 
ㄴ 엔비디아 CEO 젠슨 황은 지난 1월 "양자 컴퓨터가 상용화되기까지 20년은 걸릴 것"이라 말함.

구글 양자칩 / IBM 양자칩

 
 
ㅁ 설사 기술 개발이 된다고 해도 넘어야 할 산이 많음.
 
ㄴ 연산 속도가 매우 빠른 양자 컴퓨터는 현 체제의 모든 사이버 보안 시스템을 뚫을 수 있을 것임.
 
ㄴ 따라서 양자 컴퓨터가 상용화되기 전에 전 세계 정부의 강력한 제재 조치가 있을 수 밖에 없음.
 
ㄴ 또한 비트코인의 암호화를 뚫을 가능성도 있음.

ㄴ 미국은 비트코인을 전략 자산으로 비축 시도 중임. 따라서 비트코인에 발생하는 문제를 방치하지는 않을 것임.