제10권 · Chapter 2 · 1. 양자기술의 시대

1-1. 양자 컴퓨터 — 중첩과 얽힘을 이용한 계산

놀라운 이야기: 풀 수 없는 문제를 푸는 기계

지금 이 순간, 전 세계의 온라인 쇼핑, 은행 거래, 비밀 통신은 하나의 수학 문제에 의존하고 있다. 그 문제는 이것이다:

"매우 큰 수를 두 개의 소수로 분해하라."

예를 들어, 15 = 3 × 5는 금방 알 수 있다. 그런데 수백 자리의 거대한 수를 소인수분해하려면? 현재 지구 위의 모든 슈퍼컴퓨터를 합쳐도 우주의 나이보다 긴 시간이 걸린다. 바로 이 "풀기 어려움"이 우리의 비밀번호와 금융 거래를 지키는 방패다.

그런데 만약, 어떤 새로운 종류의 컴퓨터가 이 문제를 단 몇 시간 만에 풀어버린다면?

이것은 공상과학이 아니다. 양자 컴퓨터(quantum computer)가 바로 그런 기계다. 양자 컴퓨터는 제6권에서 우리가 배운 양자역학의 두 가지 핵심 원리 — 중첩과 얽힘 — 을 계산에 직접 활용한다. 지금까지 양자역학은 "세상이 이렇게 이상하다"는 놀라운 사실이었지만, 이제는 "이 이상함을 도구로 쓸 수 있다"는 이야기로 넘어간다.

이 절의 핵심 질문: "양자역학의 '이상한 규칙'이 어떻게 계산 능력으로 바뀌는가?"