Quantum
기존의 슈퍼컴퓨터로 효율적으로 계산할 수 없는 문제들을 해결하여 답을 찾기 어려웠던 영역의 문제들를 신속히 처리
Quantum Computer
양자 기술은 인공지능에 이어
미래 산업의 게임 체인저가 될 것입니다.
양자컴퓨터는 양자역학 특성을 이용하여 고전컴퓨터로 처리가 불가능하거나 어려운 영역의 계산 문제를 해결하기 위해 제안된 전산 처리 장치 입니다.
양자컴퓨터의 근간이 되는 양자역학 원리는 양자 중첩, 관측 붕괴, 양자 얽힘 현상입니다.
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양자 중첩
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고전 정보소자에선 정보가 0 또는 1로 표현되는 반면, 양자 상태는 0과 1의 동시적 선형결합 형태로 정보를 표현하는 것이 가능한데 이러한 특징을 ‘양자병렬처리’ 로 표현하기도 함.
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관측 붕괴
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관측으로 인하여 양자 상대가 비가역적으로 변하여 측정 이후 원래 양자 상태로 회귀되지 못하며 복제가 불가능하여
외부 측정을 완벽하게 방지하므로 정보 보안성을 보장하여 양자 암호 분야에 널리 활용될 수 있음.
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양자 얽힘
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둘 이상의 양자 상태에서 한 상대가 결정되면 의존적으로 다른 상태가 결정되는 현상으로 정보처리 및 통신 과정에서 공간적으로 떨어져 있는 정보 간에 간섭이 발생함.
양자컴퓨터의 원리
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현재 컴퓨터
0이나 1중 하나를 비트라는 정보 단위로 인식해 연산.
2비트이면 00·01·10·11 중 한 가지 정보만 처리
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양자 컴퓨터
0과 1이 동시에 존재하는 양자 상태의 비트(큐비트)로 연산.
2큐비트이면 00·01·10·11 4가지 정보 동시 존재.
슈퍼컴퓨터로 수억년 걸리는 문제도 몇 시간 만에 계산.
양자기술 변화
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2035
양자컴퓨터
2030
양자암호통신
2025
양자센서
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기존 기술
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1,024 비트 암호 해독에 100만년
전력 소모 30MW -
해저 광케이블 국제적 도감청 발생,
NFC, 위성통신 등 무선 통신 해킹 가능 -
MRI로 5mm 이하 암세포 식별
라이다로 100m 내외 탐지, 투과 불가능
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양자 시대 기술 변화
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- 초고속 연산
1,024 비트 암호 해독에 10시간
전력 소모 0.05MW (1/600) - 초신뢰 보안
도감청시 파괴되는 양자 암호키 방식으로
불법 도감청 및 해킹 원천 차단 - 초정밀 계측
양자 MRI로 0.05mm 이하 암세포 식별
양자이미징 센서로 45km 이상 탐지
- 초고속 연산
양자기술 활용 분야
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금융
- 투자 포트폴리오 최적화
- 리스크 관리
- 옵션·가격 결정
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화학
- 분자 설계 최적화
- 화학 반응의 양자 역학적
- 시뮬레이션
- 전지와 촉매의 최적화
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의료
- 암 치료용 약물 발견/최적 복용량 산출
- 개인 맞춤형 의료의 고속화
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IT
- 머신 러닝을 위한 고속 클러스터링
- 이미지 인식 고속 학습
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물류
- 비행기, 선박, 트럭 등의 물류 최적화
- 실시간 교통량 분석·안내
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제약
- 단백질의 3차원 구조
- 최적화/분석 시뮬레이션(알츠하이머병 등 특효약 개발)
- 신약·촉매 개발
- 유전자 분석을 통한 암 예방
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자동차
- 전기차 배터리 설계
- 자동차 디자인 설계
- 도시 교통 서비스 최적화
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항공우주
- 유체 역학적으로 최적화된 기체 설계
- 항공 조정 시뮬레이션
- 비행 제어 시스템의 버그 잡기 최적화
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에너지
- 전력 송전망 및 에너지 배분 최적화