
๐ ๋ชฉ์ฐจ
์์ ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ์ ์์ ์์ง์๊ณผ ์ํ๋ฅผ ํ๋ฅ ๋ก ์ค๋ช ํ๊ณ , ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ์ก๊ณผ ์ ์ฅ์ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ๊ด๋ฆฌํ๋ ํ๋ฌธ์ด์์. ์ด ๋ ๋ถ์ผ๊ฐ ๋ง๋ฌ์ ๋, ์์ ํ ์๋ก์ด ์ฐจ์์ ์ ๋ณด ์ฒ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ด ๋ฑ์ฅํ๊ฒ ๋์์ฃ .
๋ด๊ฐ ์๊ฐํ์ ๋ โ์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก โ์ ๋จ์ํ ์ตํฉ์ ๋์ด์, ์ ๋ณด๋ผ๋ ๊ฐ๋ ์์ฒด๋ฅผ ์ฌ์ ์ํ๊ฒ ๋ง๋ ๊ณ๊ธฐ์์ด์. ์ง๊ธ๋ถํฐ ๋ ์ด๋ก ์ด ์ด๋ป๊ฒ ์ฐ๊ฒฐ๋๊ณ , ์ด๋ค ํ์ ์ ๋ง๋ค์๋์ง ํจ๊ป ์์๋ณด์!
๐ง ์์ ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ๊ธฐ๋ณธ ๊ฐ๋
์์ ๋ฌผ๋ฆฌํ์ ์ ์์ ์ํ๊ฐ ์ฐ์์ ์ด์ง ์๊ณ , ๋ถํ์ ์ฑ๊ณผ ํ๋ฅ ๋ก ์ค๋ช ๋๋ค๋ ์๋ฆฌ์ ๊ธฐ๋ฐํด์. ๋ํ์ ์ธ ๊ฐ๋ ์ผ๋ก๋ ์ค์ฒฉ(Superposition), ์ฝํ(Entanglement), ์ธก์ (Measurement)์ด ์์ด์.
ํนํ ์ค์ฒฉ์ ํ๋์ ์ ์๊ฐ ์ฌ๋ฌ ์ํ๋ฅผ ๋์์ ๊ฐ์ง ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํ๊ณ , ์ฝํ์ ๋ฉ๋ฆฌ ๋จ์ด์ง ์ ์ ๊ฐ์๋ ์ ๋ณด๊ฐ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋๋ค๋ ๊ฑธ ๋ปํด์. ์ด๊ฑด ๊ธฐ์กด ๋ฌผ๋ฆฌํ์์ ์์ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ผ์ด์์ฃ .
์ด๋ฐ ์์ ํ์์ ๋จ์ํ ์ ์ ์์ค์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๋๋ผ, ์ ๋ณด๋ฅผ ํํํ๊ณ ์ ๋ฌํ๋ ๋ฐฉ์์๋ ์ํฅ์ ์ค์. ๊ทธ๋์ ์์ฐ์ค๋ฝ๊ฒ ์ ๋ณด ์ด๋ก ๊ณผ ์ฐ๊ฒฐ๋๊ธฐ ์์ํ์ด์.
๐ ๊ณ ์ vs ์์ ์ ๋ณด ์ฒ๋ฆฌ ๋น๊ตํ
ํญ๋ชฉ | ๊ณ ์ ์ ๋ณด ์ด๋ก | ์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก |
---|---|---|
์ ๋ณด ๋จ์ | ๋นํธ (0 ๋๋ 1) | ํ๋นํธ (0๊ณผ 1์ ์ค์ฒฉ) |
์ ๋ณด ๋ณต์ | ๋ณต์ ๊ฐ๋ฅ | ๋ณต์ ๋ถ๊ฐ (No-Cloning) |
์ ๋ณด ์ ์ก | ์ด์ง ์ฑ๋ ๊ธฐ๋ฐ | ์ฝํ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ก (ํ ๋ ํฌํ ์ด์ ๋ฑ) |
๋ณด์์ฑ | ์ํธํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ํ์ | ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋ณด์์ฑ(QKD) |
์ด์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ด๋ ๋ฌด์์ธ์ง, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด๋ป๊ฒ ์์ ๋ฌผ๋ฆฌํ๊ณผ ๊ฒฐํฉ๋๋์ง๋ ๋ณธ๊ฒฉ์ ์ผ๋ก ์์๋ณด์!
๐ก ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ฃผ์ ์๋ฆฌ
์ ๋ณด ์ด๋ก ์ 1948๋ ํด๋ก๋ ์๋(Claude Shannon)์ด ๋ง๋ ๊ฐ๋ ์ผ๋ก, ์ ๋ณด๋ฅผ ์ํ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ๊ณ ์ต์ ํํ๋ ๋ฐ ๋ชฉ์ ์ด ์์ด์. ๋ฐ์ดํฐ ์์ถ, ์ค๋ฅ ์ ์ , ์ฑ๋ ์ฉ๋ ๊ณ์ฐ ๋ฑ ํต์ ์ ํจ์จ์ฑ๊ณผ ์ ํ์ฑ์ ๋ถ์ํ๋ ํ์ ์ ๊ณตํด์.
์๋์ โ์ํธ๋กํผโ๋ฅผ ํตํด ๋ถํ์ค์ฑ์ ์ ๋๋ฅผ ์์นํํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋ฉ์์ง๋ฅผ ์ผ๋ง๋ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ํํํ ์ ์๋์ง๋ฅผ ์ฐ๊ตฌํ์ด์. ์ด ๊ฐ๋ ์ ์ดํ ์ปดํจํฐ ํต์ , ์ ์ฅ ์ฅ์น, ์ํธํ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ ํฐ ์ํฅ์ ์คฌ์ด์.
๊ณ ์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ๋ชจ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ 0๊ณผ 1์ ์กฐํฉ์ผ๋ก ๋ณด๊ณ , ์์ค์ด๋ ์ค๋ฅ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋๋ผ๋ ๋ณต๊ตฌ ๊ฐ๋ฅํ๋๋ก ์ค๊ณ๋ผ ์์ด์. ๋ฐ๋ฉด ์์ ์์คํ ์ ์ํ๋ฅผ '๋ณต์ 'ํ ์ ์๊ณ , ๊ด์ธก๋ง์ผ๋ก๋ ๋ณํ๊ฐ ์ผ์ด๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ํ ๋ค๋ฅธ ๋ฐฉ์์ ์ด๋ก ์ด ํ์ํ์ฃ .
๐ ์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ํ์
1990๋ ๋ ์ด, ๋ฌผ๋ฆฌํ์๋ค์ ์์์ญํ๊ณผ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ ์ ์ ๋ฐ๊ฒฌํ๊ฒ ๋์์ด์. ํ๋นํธ๋ฅผ ์ ๋ณด ๋จ์๋ก ๋ณด๊ณ , ์ฝํ ์ํ๋ฅผ ํต์ ์์์ผ๋ก ์ด์ฉํ๋ฉด ์๋ก์ด ํํ์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ค๊ณํ ์ ์๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์๊ฒ ๋ ๊ฑฐ์์.
์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์์๋ ์ค์ฒฉ๋ ์ํ๋ฅผ ์ํ์ ์ผ๋ก ๋ค๋ฃจ๋ ๋ฐฉ์, ์ฝํ์ ํตํ ์ ๋ณด ์ ์ก, ์ธก์ ์ ํตํ ์ ๋ณด ์๋ฉธ ๋ฑ์ ๊ฐ๋ ์ด ์ค์ํด์. ์ด๋ ๊ธฐ์กด ์ ๋ณด ์ด๋ก ์์ ๋ค๋ฃจ์ง ์์๋ ๋น๊ณ ์ ์ ์ธ ์ฒ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ด์ฃ .
๋ํ์ ์ธ ์์ฉ ์ฌ๋ก๋ก๋ ์์ ํ ๋ ํฌํ ์ด์ ๊ณผ ์์ ํค ๋ถ๋ฐฐ(QKD)๊ฐ ์์ด์. ์ด ๊ธฐ์ ๋ค์ ์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ด ๋จ์ ์ด๋ก ์ ๋์ด ์ค์ ๊ธฐ์ ๋ก ํ์ฅ๋๊ณ ์๋ค๋ ๊ฑธ ๋ณด์ฌ์ค์.
์ด์ ์ด ์ด๋ก ์์ ํ์๋ ๊ฐ๋ ์ธ ์์ ์ํธ๋กํผ์ ์ ๋ณด ์์ค ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ด์ด์ ์์๋ณด์!
โพ ์์ ์ํธ๋กํผ์ ์ ๋ณด ์์ค
์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์์ ๊ฐ์ฅ ํฅ๋ฏธ๋ก์ด ๊ฐ๋ ์ค ํ๋๋ ๋ฐ๋ก ์์ ์ํธ๋กํผ์์. ์ด๋ ๊ณ ์ ์ํธ๋กํผ์ ์ ์ฌํ์ง๋ง, ์ค์ฒฉ ์ํ๋ ์ฝํ์ฒ๋ผ ๋น์ง๊ด์ ์ธ ์์ํ์์ ์ํ์ ์ผ๋ก ์ค๋ช ํ๊ธฐ ์ํ ๋๊ตฌ์์.
ํนํ ์ฝํ๋ ๋ ์์คํ ์ ์ํธ๋กํผ๋ ๊ฐ๊ฐ๋ณด๋ค ์ ์ฒด๊ฐ ๋ ๋ฎ์ ์ ์๋ค๋ ์ ์์, ๊ณ ์ ์ ์ธ ์ ๋ณด ์ด๋ก ๊ณผ ์ ๋ฐ๋์ ํน์ฑ์ ๋ณด์ฌ์ค์. ์ด๊ฑด '์์ ์ ๋ณด', '์ ๋ณด์ ๊ณต๋ ๋ณด์ '๋ผ๋ ๋ ํนํ ํ์์ผ๋ก๋ ์ด์ด์ง์ฃ .
์ธก์ ์ ํตํด ์ ๋ณด๊ฐ ๋ถ๊ดด๋๊ณ ์์ค๋๋ค๋ ๊ฐ๋ ์ ์์ ์์คํ ์์ ๋งค์ฐ ์์ฐ์ค๋ฌ์ด ์ผ์ด์์. ์ด ๋๋ฌธ์ ์์ ์ค๋ฅ ์ ์ ๊ฐ๋ ๋ ํจ๊ป ๋ฐ์ ํ๊ฒ ๋์๊ณ , ์ค๋๋ ์ ์์ ์ปดํจํฐ ์ค๊ณ์ ํต์ฌ ์ด๋ก ์ผ๋ก ์ ์ฉ๋๊ณ ์์ด์.
๐ ์์ฉ ๋ถ์ผ ๋ฐ ๋ฏธ๋ ์ ๋ง
์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ๋จ์ํ ์ปดํจํฐ ๊ณผํ์๋ง ๋จธ๋ฌด๋ฅด์ง ์์์. ์ํธ, ํต์ , ์ธ๊ณต์ง๋ฅ, ๋๊ณผํ, ํต๊ณ๋ฌผ๋ฆฌ ๋ฑ ๋ค์ํ ๋ถ์ผ์์ ์ ๋ณด์ ๋ณธ์ง์ ๋ค์ ์ ์ํ๊ณ ์์ด์. ํนํ ์์ ๋จธ์ ๋ฌ๋, ์์ ๊ธ์ต ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฑ์ผ๋ก๋ ํ๋๋๊ณ ์์ด์.
๋ฏธ๋์๋ โ์ ๋ณดโ๋ฅผ ๋ค๋ฃจ๋ ๊ฑฐ์ ๋ชจ๋ ์์คํ ์์ ๊ณ ์ ๊ณผ ์์๊ฐ ํผํฉ๋ ํํ๋ก ์๋ํ ๊ฑฐ์์. ์ค์ ๋ก IBM, Google, Honeywell, Xanadu ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ๋ค์ด ์์ ์ ๋ณด ํ๋กํ ์ฝ์ ์ฐ๊ตฌ ์ค์ด์ฃ .
์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์์ง ๋ฐ์ ์ค์ด์ง๋ง, ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ด๋ป๊ฒ ์ธ์ํ๊ณ ์ ์กํ๋๊ฐ์ ๋ํด ์์ ํ ์๋ก์ด ํ์ ์ ๊ณตํ๊ณ ์์ด์. ์ด๊ฑด ๋จ์ํ ๊ธฐ์ ํ์ ์ด ์๋๋ผ, ์ธ์์ ์ ํ์ด๋ผ ํ ์ ์์ด์.
โ FAQ
Q1. ์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ ํ์ํ๊ฐ์?
A1. ๊ธฐ์กด ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ผ๋ก๋ ํ๋นํธ์ ์ค์ฒฉ, ์ฝํ ๋ฑ ์์ ํ์์ ์ค๋ช ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์์.
Q2. ์๋ ์ ๋ณด ์ด๋ก ๊ณผ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ฐจ์ด์ ์?
A2. ์์ ์ ๋ณด๋ ๋ณต์ ๋ถ๊ฐ, ์ธก์ ์ ๋ณํ ๋ฑ ๋น๊ณ ์ ์ ์ฑ์ง์ด ์ ์ฉ๋ผ์.
Q3. ์์ ์ํธ๋กํผ๋ ๋ญ๊ฐ์?
A3. ์ค์ฒฉยท์ฝํ ์ํ์ ๋ถํ์ค์ฑ์ ์์นํํ ์งํ์์.
Q4. ํ ๋ ํฌํ ์ด์ ์ด ์ค์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฐ์?
A4. ์ ๋ณด ๋จ์์ ์ ์ก์ ๊ฐ๋ฅํด์. ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ด๋์ ์๋์์.
Q5. ์์ ์ค๋ฅ ์ ์ ์ ์ ์ค์ํ๊ฐ์?
A5. ์์ ์์คํ ์ ๋งค์ฐ ๋ฏผ๊ฐํด์ ์์ ์ค๋ฅ๋ ์น๋ช ์ ์ด์์.
Q6. ์์ ์ ๋ณด๋ ์ด๋์ ์ ์ฅ๋๋์?
A6. ํ๋นํธ๋ฅผ ๋ด์ ์ด์ ๋ ์นฉ์ด๋ ๊ดํ ์บ๋นํฐ ๋ฑ์ ์ ์ฅ๋ผ์.
Q7. ์์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ๋ฐฐ์ธ ์ ์๋ ์๋ฃ๋?
A7. MIT OCW, IBM Qiskit ํํ ๋ฆฌ์ผ, Nielsen&Chuang ๊ต์ฌ๊ฐ ์ ๋ช ํด์.
Q8. ๊ณ ์ ์ ๋ณด ์ด๋ก ์ ์ฌ๋ผ์ง๊ฒ ๋๋์?
A8. ์๋์์! ์์์ ํจ๊ป ๋ณด์์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ ํ ๊ฑฐ์์.