๋ณธ๋ฌธ ๋ฐ”๋กœ๊ฐ€๊ธฐ
์นดํ…Œ๊ณ ๋ฆฌ ์—†์Œ

์–‘์ž ๋ฌผ๋ฆฌํ•™๊ณผ ์ •๋ณด ์ด๋ก ์˜ ์œตํ•ฉ

by 222722 2025. 5. 19.
๋ฐ˜์‘ํ˜•

์–‘์ž ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์€ ์ž…์ž์˜ ์›€์ง์ž„๊ณผ ์ƒํƒœ๋ฅผ ํ™•๋ฅ ๋กœ ์„ค๋ช…ํ•˜๊ณ , ์ •๋ณด ์ด๋ก ์€ ๋ฐ์ดํ„ฐ์˜ ์ „์†ก๊ณผ ์ €์žฅ์„ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ๊ด€๋ฆฌํ•˜๋Š” ํ•™๋ฌธ์ด์—์š”. ์ด ๋‘ ๋ถ„์•ผ๊ฐ€ ๋งŒ๋‚ฌ์„ ๋•Œ, ์™„์ „ํžˆ ์ƒˆ๋กœ์šด ์ฐจ์›์˜ ์ •๋ณด ์ฒ˜๋ฆฌ ๋ฐฉ์‹์ด ๋“ฑ์žฅํ•˜๊ฒŒ ๋˜์—ˆ์ฃ .

 

๋‚ด๊ฐ€ ์ƒ๊ฐํ–ˆ์„ ๋•Œ โ€˜์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก โ€™์€ ๋‹จ์ˆœํ•œ ์œตํ•ฉ์„ ๋„˜์–ด์„œ, ์ •๋ณด๋ผ๋Š” ๊ฐœ๋… ์ž์ฒด๋ฅผ ์žฌ์ •์˜ํ•˜๊ฒŒ ๋งŒ๋“  ๊ณ„๊ธฐ์˜€์–ด์š”. ์ง€๊ธˆ๋ถ€ํ„ฐ ๋‘ ์ด๋ก ์ด ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์—ฐ๊ฒฐ๋˜๊ณ , ์–ด๋–ค ํ˜์‹ ์„ ๋งŒ๋“ค์—ˆ๋Š”์ง€ ํ•จ๊ป˜ ์•Œ์•„๋ณด์ž!

 

๐Ÿง  ์–‘์ž ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์˜ ๊ธฐ๋ณธ ๊ฐœ๋…

์–‘์ž ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์€ ์ž…์ž์˜ ์ƒํƒœ๊ฐ€ ์—ฐ์†์ ์ด์ง€ ์•Š๊ณ , ๋ถˆํ™•์ •์„ฑ๊ณผ ํ™•๋ฅ ๋กœ ์„ค๋ช…๋œ๋‹ค๋Š” ์›๋ฆฌ์— ๊ธฐ๋ฐ˜ํ•ด์š”. ๋Œ€ํ‘œ์ ์ธ ๊ฐœ๋…์œผ๋กœ๋Š” ์ค‘์ฒฉ(Superposition), ์–ฝํž˜(Entanglement), ์ธก์ •(Measurement)์ด ์žˆ์–ด์š”.

 

ํŠนํžˆ ์ค‘์ฒฉ์€ ํ•˜๋‚˜์˜ ์ž…์ž๊ฐ€ ์—ฌ๋Ÿฌ ์ƒํƒœ๋ฅผ ๋™์‹œ์— ๊ฐ€์งˆ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ์˜๋ฏธํ•˜๊ณ , ์–ฝํž˜์€ ๋ฉ€๋ฆฌ ๋–จ์–ด์ง„ ์ž…์ž ๊ฐ„์—๋„ ์ •๋ณด๊ฐ€ ์‹ค์‹œ๊ฐ„์œผ๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ๋œ๋‹ค๋Š” ๊ฑธ ๋œปํ•ด์š”. ์ด๊ฑด ๊ธฐ์กด ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์—์„  ์ƒ์ƒํ•˜๊ธฐ ์–ด๋ ค์šด ์ผ์ด์—ˆ์ฃ .

 

์ด๋Ÿฐ ์–‘์ž ํ˜„์ƒ์€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ์ž…์ž ์ˆ˜์ค€์˜ ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ, ์ •๋ณด๋ฅผ ํ‘œํ˜„ํ•˜๊ณ  ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ๋ฐฉ์‹์—๋„ ์˜ํ–ฅ์„ ์ค˜์š”. ๊ทธ๋ž˜์„œ ์ž์—ฐ์Šค๋Ÿฝ๊ฒŒ ์ •๋ณด ์ด๋ก ๊ณผ ์—ฐ๊ฒฐ๋˜๊ธฐ ์‹œ์ž‘ํ–ˆ์–ด์š”.

 

๐Ÿ“Š ๊ณ ์ „ vs ์–‘์ž ์ •๋ณด ์ฒ˜๋ฆฌ ๋น„๊ตํ‘œ

ํ•ญ๋ชฉ ๊ณ ์ „ ์ •๋ณด ์ด๋ก  ์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก 
์ •๋ณด ๋‹จ์œ„ ๋น„ํŠธ (0 ๋˜๋Š” 1) ํ๋น„ํŠธ (0๊ณผ 1์˜ ์ค‘์ฒฉ)
์ •๋ณด ๋ณต์ œ ๋ณต์ œ ๊ฐ€๋Šฅ ๋ณต์ œ ๋ถˆ๊ฐ€ (No-Cloning)
์ •๋ณด ์ „์†ก ์ด์ง„ ์ฑ„๋„ ๊ธฐ๋ฐ˜ ์–ฝํž˜ ๊ธฐ๋ฐ˜ ์ „์†ก (ํ…”๋ ˆํฌํ…Œ์ด์…˜ ๋“ฑ)
๋ณด์•ˆ์„ฑ ์•”ํ˜ธํ™” ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜ ํ•„์š” ๋ฌผ๋ฆฌ์  ๋ณด์•ˆ์„ฑ(QKD)

 

์ด์ œ ์ •๋ณด ์ด๋ก ์ด๋ž€ ๋ฌด์—‡์ธ์ง€, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์–‘์ž ๋ฌผ๋ฆฌํ•™๊ณผ ๊ฒฐํ•ฉ๋๋Š”์ง€๋„ ๋ณธ๊ฒฉ์ ์œผ๋กœ ์•Œ์•„๋ณด์ž!

 

๐Ÿ“ก ์ •๋ณด ์ด๋ก ์˜ ์ฃผ์š” ์›๋ฆฌ

์ •๋ณด ์ด๋ก ์€ 1948๋…„ ํด๋กœ๋“œ ์„€๋„Œ(Claude Shannon)์ด ๋งŒ๋“  ๊ฐœ๋…์œผ๋กœ, ์ •๋ณด๋ฅผ ์ˆ˜ํ•™์ ์œผ๋กœ ์ •์˜ํ•˜๊ณ  ์ตœ์ ํ™”ํ•˜๋Š” ๋ฐ ๋ชฉ์ ์ด ์žˆ์–ด์š”. ๋ฐ์ดํ„ฐ ์••์ถ•, ์˜ค๋ฅ˜ ์ •์ •, ์ฑ„๋„ ์šฉ๋Ÿ‰ ๊ณ„์‚ฐ ๋“ฑ ํ†ต์‹ ์˜ ํšจ์œจ์„ฑ๊ณผ ์ •ํ™•์„ฑ์„ ๋ถ„์„ํ•˜๋Š” ํ‹€์„ ์ œ๊ณตํ•ด์š”.

 

์„€๋„Œ์€ โ€˜์—”ํŠธ๋กœํ”ผโ€™๋ฅผ ํ†ตํ•ด ๋ถˆํ™•์‹ค์„ฑ์˜ ์ •๋„๋ฅผ ์ˆ˜์น˜ํ™”ํ–ˆ๊ณ , ์ด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ ๋ฉ”์‹œ์ง€๋ฅผ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š”์ง€๋ฅผ ์—ฐ๊ตฌํ–ˆ์–ด์š”. ์ด ๊ฐœ๋…์€ ์ดํ›„ ์ปดํ“จํ„ฐ ํ†ต์‹ , ์ €์žฅ ์žฅ์น˜, ์•”ํ˜ธํ™” ๊ธฐ์ˆ  ์ „๋ฐ˜์— ํฐ ์˜ํ–ฅ์„ ์คฌ์–ด์š”.

 

๊ณ ์ „ ์ •๋ณด ์ด๋ก ์€ ๋ชจ๋“  ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ 0๊ณผ 1์˜ ์กฐํ•ฉ์œผ๋กœ ๋ณด๊ณ , ์†์‹ค์ด๋‚˜ ์˜ค๋ฅ˜๊ฐ€ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋”๋ผ๋„ ๋ณต๊ตฌ ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋„๋ก ์„ค๊ณ„๋ผ ์žˆ์–ด์š”. ๋ฐ˜๋ฉด ์–‘์ž ์‹œ์Šคํ…œ์€ ์ƒํƒœ๋ฅผ '๋ณต์ œ'ํ•  ์ˆ˜ ์—†๊ณ , ๊ด€์ธก๋งŒ์œผ๋กœ๋„ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ์ผ์–ด๋‚˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ „ํ˜€ ๋‹ค๋ฅธ ๋ฐฉ์‹์˜ ์ด๋ก ์ด ํ•„์š”ํ–ˆ์ฃ .

 

๐Ÿ”— ์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์˜ ํƒ„์ƒ

1990๋…„๋Œ€ ์ดˆ, ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์ž๋“ค์€ ์–‘์ž์—ญํ•™๊ณผ ์ •๋ณด ์ด๋ก ์˜ ์ ‘์ ์„ ๋ฐœ๊ฒฌํ•˜๊ฒŒ ๋˜์—ˆ์–ด์š”. ํ๋น„ํŠธ๋ฅผ ์ •๋ณด ๋‹จ์œ„๋กœ ๋ณด๊ณ , ์–ฝํž˜ ์ƒํƒœ๋ฅผ ํ†ต์‹  ์ž์›์œผ๋กœ ์ด์šฉํ•˜๋ฉด ์ƒˆ๋กœ์šด ํ˜•ํƒœ์˜ ์ •๋ณด ์ด๋ก ์„ ์„ค๊ณ„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค๋Š” ์‚ฌ์‹ค์„ ์•Œ๊ฒŒ ๋œ ๊ฑฐ์˜ˆ์š”.

 

์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์—์„œ๋Š” ์ค‘์ฒฉ๋œ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์ˆ˜ํ•™์ ์œผ๋กœ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ๋ฐฉ์‹, ์–ฝํž˜์„ ํ†ตํ•œ ์ •๋ณด ์ „์†ก, ์ธก์ •์„ ํ†ตํ•œ ์ •๋ณด ์†Œ๋ฉธ ๋“ฑ์˜ ๊ฐœ๋…์ด ์ค‘์š”ํ•ด์š”. ์ด๋Š” ๊ธฐ์กด ์ •๋ณด ์ด๋ก ์—์„œ ๋‹ค๋ฃจ์ง€ ์•Š์•˜๋˜ ๋น„๊ณ ์ „์ ์ธ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋ฐฉ์‹์ด์ฃ .

 

๋Œ€ํ‘œ์ ์ธ ์‘์šฉ ์‚ฌ๋ก€๋กœ๋Š” ์–‘์ž ํ…”๋ ˆํฌํ…Œ์ด์…˜๊ณผ ์–‘์ž ํ‚ค ๋ถ„๋ฐฐ(QKD)๊ฐ€ ์žˆ์–ด์š”. ์ด ๊ธฐ์ˆ ๋“ค์€ ์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์ด ๋‹จ์ˆœ ์ด๋ก ์„ ๋„˜์–ด ์‹ค์ œ ๊ธฐ์ˆ ๋กœ ํ™•์žฅ๋˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค๋Š” ๊ฑธ ๋ณด์—ฌ์ค˜์š”.

 

์ด์ œ ์ด ์ด๋ก ์—์„œ ํŒŒ์ƒ๋œ ๊ฐœ๋…์ธ ์–‘์ž ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์™€ ์ •๋ณด ์†์‹ค ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ์ด์–ด์„œ ์•Œ์•„๋ณด์ž!

 

โ™พ ์–‘์ž ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์™€ ์ •๋ณด ์†์‹ค

์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ํฅ๋ฏธ๋กœ์šด ๊ฐœ๋… ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋Š” ๋ฐ”๋กœ ์–‘์ž ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์˜ˆ์š”. ์ด๋Š” ๊ณ ์ „ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ์™€ ์œ ์‚ฌํ•˜์ง€๋งŒ, ์ค‘์ฒฉ ์ƒํƒœ๋‚˜ ์–ฝํž˜์ฒ˜๋Ÿผ ๋น„์ง๊ด€์ ์ธ ์–‘์žํ˜„์ƒ์„ ์ˆ˜ํ•™์ ์œผ๋กœ ์„ค๋ช…ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๋„๊ตฌ์˜ˆ์š”.

 

ํŠนํžˆ ์–ฝํž˜๋œ ๋‘ ์‹œ์Šคํ…œ์˜ ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ๋Š” ๊ฐ๊ฐ๋ณด๋‹ค ์ „์ฒด๊ฐ€ ๋” ๋‚ฎ์„ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค๋Š” ์ ์—์„œ, ๊ณ ์ „์ ์ธ ์ •๋ณด ์ด๋ก ๊ณผ ์ •๋ฐ˜๋Œ€์˜ ํŠน์„ฑ์„ ๋ณด์—ฌ์ค˜์š”. ์ด๊ฑด '์Œ์˜ ์ •๋ณด', '์ •๋ณด์˜ ๊ณต๋™ ๋ณด์œ '๋ผ๋Š” ๋…ํŠนํ•œ ํ˜„์ƒ์œผ๋กœ๋„ ์ด์–ด์ง€์ฃ .

 

์ธก์ •์„ ํ†ตํ•ด ์ •๋ณด๊ฐ€ ๋ถ•๊ดด๋˜๊ณ  ์†์‹ค๋œ๋‹ค๋Š” ๊ฐœ๋…์€ ์–‘์ž ์‹œ์Šคํ…œ์—์„  ๋งค์šฐ ์ž์—ฐ์Šค๋Ÿฌ์šด ์ผ์ด์—์š”. ์ด ๋•Œ๋ฌธ์— ์–‘์ž ์˜ค๋ฅ˜ ์ •์ • ๊ฐœ๋…๋„ ํ•จ๊ป˜ ๋ฐœ์ „ํ•˜๊ฒŒ ๋˜์—ˆ๊ณ , ์˜ค๋Š˜๋‚ ์˜ ์–‘์ž ์ปดํ“จํ„ฐ ์„ค๊ณ„์— ํ•ต์‹ฌ ์ด๋ก ์œผ๋กœ ์ ์šฉ๋˜๊ณ  ์žˆ์–ด์š”.

 

๐Ÿš€ ์‘์šฉ ๋ถ„์•ผ ๋ฐ ๋ฏธ๋ž˜ ์ „๋ง

์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ์ปดํ“จํ„ฐ ๊ณผํ•™์—๋งŒ ๋จธ๋ฌด๋ฅด์ง€ ์•Š์•„์š”. ์•”ํ˜ธ, ํ†ต์‹ , ์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ, ๋‡Œ๊ณผํ•™, ํ†ต๊ณ„๋ฌผ๋ฆฌ ๋“ฑ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋ถ„์•ผ์—์„œ ์ •๋ณด์˜ ๋ณธ์งˆ์„ ๋‹ค์‹œ ์ •์˜ํ•˜๊ณ  ์žˆ์–ด์š”. ํŠนํžˆ ์–‘์ž ๋จธ์‹ ๋Ÿฌ๋‹, ์–‘์ž ๊ธˆ์œต ๋ชจ๋ธ๋ง ๋“ฑ์œผ๋กœ๋„ ํ™•๋Œ€๋˜๊ณ  ์žˆ์–ด์š”.

 

๋ฏธ๋ž˜์—๋Š” โ€˜์ •๋ณดโ€™๋ฅผ ๋‹ค๋ฃจ๋Š” ๊ฑฐ์˜ ๋ชจ๋“  ์‹œ์Šคํ…œ์—์„œ ๊ณ ์ „๊ณผ ์–‘์ž๊ฐ€ ํ˜ผํ•ฉ๋œ ํ˜•ํƒœ๋กœ ์ž‘๋™ํ•  ๊ฑฐ์˜ˆ์š”. ์‹ค์ œ๋กœ IBM, Google, Honeywell, Xanadu ๊ฐ™์€ ๊ธฐ์—…๋“ค์ด ์–‘์ž ์ •๋ณด ํ”„๋กœํ† ์ฝœ์„ ์—ฐ๊ตฌ ์ค‘์ด์ฃ .

 

์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์€ ์•„์ง ๋ฐœ์ „ ์ค‘์ด์ง€๋งŒ, ์šฐ๋ฆฌ๊ฐ€ ์ •๋ณด๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ธ์‹ํ•˜๊ณ  ์ „์†กํ•˜๋Š”๊ฐ€์— ๋Œ€ํ•ด ์™„์ „ํžˆ ์ƒˆ๋กœ์šด ํ‹€์„ ์ œ๊ณตํ•˜๊ณ  ์žˆ์–ด์š”. ์ด๊ฑด ๋‹จ์ˆœํ•œ ๊ธฐ์ˆ  ํ˜์‹ ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ, ์ธ์‹์˜ ์ „ํ™˜์ด๋ผ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์–ด์š”.

 

โ“ FAQ

Q1. ์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์€ ์™œ ํ•„์š”ํ•œ๊ฐ€์š”?

A1. ๊ธฐ์กด ์ •๋ณด ์ด๋ก ์œผ๋กœ๋Š” ํ๋น„ํŠธ์˜ ์ค‘์ฒฉ, ์–ฝํž˜ ๋“ฑ ์–‘์ž ํ˜„์ƒ์„ ์„ค๋ช…ํ•˜๊ธฐ ์–ด๋ ค์›Œ์š”.

Q2. ์„€๋„Œ ์ •๋ณด ์ด๋ก ๊ณผ์˜ ๊ฐ€์žฅ ํฐ ์ฐจ์ด์ ์€?

A2. ์–‘์ž ์ •๋ณด๋Š” ๋ณต์ œ ๋ถˆ๊ฐ€, ์ธก์ • ์‹œ ๋ณ€ํ™” ๋“ฑ ๋น„๊ณ ์ „์  ์„ฑ์งˆ์ด ์ ์šฉ๋ผ์š”.

Q3. ์–‘์ž ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ๋Š” ๋ญ”๊ฐ€์š”?

A3. ์ค‘์ฒฉยท์–ฝํž˜ ์ƒํƒœ์˜ ๋ถˆํ™•์‹ค์„ฑ์„ ์ˆ˜์น˜ํ™”ํ•œ ์ง€ํ‘œ์˜ˆ์š”.

Q4. ํ…”๋ ˆํฌํ…Œ์ด์…˜์ด ์‹ค์ œ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ๊ฐ€์š”?

A4. ์ •๋ณด ๋‹จ์œ„์˜ ์ „์†ก์€ ๊ฐ€๋Šฅํ•ด์š”. ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์ด๋™์€ ์•„๋‹ˆ์—์š”.

Q5. ์–‘์ž ์˜ค๋ฅ˜ ์ •์ •์€ ์™œ ์ค‘์š”ํ•œ๊ฐ€์š”?

A5. ์–‘์ž ์‹œ์Šคํ…œ์€ ๋งค์šฐ ๋ฏผ๊ฐํ•ด์„œ ์ž‘์€ ์˜ค๋ฅ˜๋„ ์น˜๋ช…์ ์ด์—์š”.

Q6. ์–‘์ž ์ •๋ณด๋Š” ์–ด๋””์— ์ €์žฅ๋˜๋‚˜์š”?

A6. ํ๋น„ํŠธ๋ฅผ ๋‹ด์€ ์ดˆ์ „๋„ ์นฉ์ด๋‚˜ ๊ด‘ํ•™ ์บ๋น„ํ‹ฐ ๋“ฑ์— ์ €์žฅ๋ผ์š”.

Q7. ์–‘์ž ์ •๋ณด ์ด๋ก ์„ ๋ฐฐ์šธ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ž๋ฃŒ๋Š”?

A7. MIT OCW, IBM Qiskit ํŠœํ† ๋ฆฌ์–ผ, Nielsen&Chuang ๊ต์žฌ๊ฐ€ ์œ ๋ช…ํ•ด์š”.

Q8. ๊ณ ์ „ ์ •๋ณด ์ด๋ก ์€ ์‚ฌ๋ผ์ง€๊ฒŒ ๋˜๋‚˜์š”?

A8. ์•„๋‹ˆ์—์š”! ์–‘์ž์™€ ํ•จ๊ป˜ ๋ณด์™„์ ์œผ๋กœ ๋ฐœ์ „ํ•  ๊ฑฐ์˜ˆ์š”.

๋ฐ˜์‘ํ˜•