양자역학의 법칙을 이용하여 일반 컴퓨터보다 복잡한 계산을 고속으로 할 수 있다는 양자컴퓨터는 Microsoft 나 Intel 등 다양한 기업이 연구개발에 임하고 있습니다. 그러나 일부 전문가들은 양자컴퓨터의 실현에 대해 "많은 사람이 생각하는 것보다 더 미래가 될 수 있다"고 지적했습니다.
Quantum Computing’s Hard, Cold Reality Check - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/quantum-computing-skeptics
Quantum Computing’s Hard, Cold Reality Check
Hype is everywhere, skeptics say, and practical applications are still far away
spectrum.ieee.org
소립자의 세계에서 볼 수 있는 중첩이나 양자얽힘 등의 성질을 이용해 종래의 컴퓨터에서는 불가능한 처리를 실시할 수 있다고 생각되는 양자컴퓨터는 재무 모델링 이나 물류 최적화, 기계학습 가속화 등 다양한 현실문제에 대한 해결책으로 주목받고 있습니다.
양자컴퓨터 개발을 추진하는 IBM과 같은 일부 기업은 양자컴퓨터가 불과 몇 년 만에 현실세계의 문제에 영향을 미칠 것이라고 시사했습니다. 한편 일부 전문가들은 양자컴퓨팅 기술에 대해 비현실적인 것으로 간주했습니다.
Meta의 AI 연구책임자인 양 루쿤 씨는 양자컴퓨팅 기술에 대해 “매력적인 과학적 주제이지만, 실제로 유용한 양자컴퓨터가 생산될 가능성에 대해서는 확신이 없다"고 보았습니다.
또한 Amazon Web Services(AWS)의 양자 하드웨어 책임자인 오스카 페인터 씨는 “현재 양자컴퓨터 업계에는 엄청난 수의 과대 광고가 존재하고 있기 때문에 개발이 낙관시되고 있는 것과 비현실적인 것을 선별하는 것이 어려워지고 있다”고 전했습니다.
오늘날의 양자컴퓨터에서 근본적인 문제는 '오류가 발생하기 쉽다'는 것으로, 현재 개발되고 있는 많은 양자컴퓨터는 노이즈가 있지만, 수년부터 수십 년 이내에 개발되는 중규모의 양자컴퓨터(NISQ)이며, 일부 전문가는 에러가 발생할 가능성은 있지만 많은 유용한 기능으로 사용할 수 있다고 생각합니다. 한편 페인터 씨는 "그럴 가능성은 낮다"며 "오류를 적절히 처리할 수 있는지가 실용적인 양자컴퓨터 실현을 위한 열쇠가 될 것"이라고 보았습니다.
게다가 페인터 씨는 “양자비트를 수천 개 탑재한 대규모 양자컴퓨터를 실현하기 위해서는 기술적인 과제가 많이 남아 있기 때문에 개발을 위한 타임라인을 설정하는 것은 어려운데, 개발에는 최소 10년이 걸릴 것으로 예상된다”고 전망했습니다.
양자컴퓨터를 둘러싼 문제는 시간뿐만 아니라 성능 측면에도 존재합니다. Microsoft의 양자컴퓨팅 부서의 책임자인 마티아스 트로이어 씨는 양자컴퓨터가 효과적인 결과를 제공할 수 있는 애플리케이션의 수가 많은 사람이 생각하는 것보다 제한적임을 시사했습니다.
트로이어 씨에 의하면 양자컴퓨팅 기술에 의해 종래의 컴퓨터보다 지수함수적으로 고속화하는 것으로 생각되고 있는 애플리케이션에는 '큰 수의 인수분해'나 '의약품 설계나 유체역학 등의 분야에서의 시뮬레이션'이 있다는 것. 그러나 이러한 애플리케이션을 가속화하는 것이 항상 잘 작동하지는 않으며, 때로는 전통적인 컴퓨터가 더 빠를 수 있다고 합니다.
트로이어 씨에 의하면 양자컴퓨터에서는 복잡한 계산처리를 많이 하기 때문에, 동시에 양자비트의 조작이 복잡해져 종래의 컴퓨터가 하는 '트랜지스터의 전환'보다 늦어질 가능성이 있다고 합니다. 실제로 트로이어 씨는 'NVIDIA A100'을 이용한 컴퓨터와, 1만 개의 양자비트를 탑재한 양자컴퓨터의 성능 비교를 실시하는 논리실험을 실시했습니다. 그 결과 양자컴퓨터가 종래의 컴퓨터의 성능을 초과하기 위해서는 수백 년, 혹은 수천 년 연구를 할 필요가 있는 것으로 밝혀졌습니다.
트로이어 씨는 “양자컴퓨터는 지수적으로 가속화된 소규모 데이터 문제에서만 그 진가를 발휘하므로 현재의 양자컴퓨터는 실용적이지 않다”고 지적했습니다.
스타트업 QuEra의 최고 마케팅책임자인 유발 보저 씨는 이 회사가 실시한 양자비트에 대한 연구를 자랑하면서도 “일부 기업은 양자컴퓨팅 연구에서 AI 연구로 자원을 전환하고 있다"며 “양자컴퓨팅의 과대광고는 유능한 인재를 이 분야에 불러들이는 데 성공했지만, 양자컴퓨터가 세계의 다양한 문제를 해결하는 것은 현재 어렵다는 것을 알면 실망감이 생겨 이 분야의 연구에서 떠나게 한다”고 우려했습니다.
한편 독일 제약 선두 'Merck KGaA'의 그룹 디지털 혁신 글로벌 책임자인 필립 하바흐 씨는 “양자컴퓨터는 기존 컴퓨터에서 할 수 없었던 문제를 해결할 수 있는 것처럼 말하지만 실제 양자컴퓨터는 새로운 경지를 열지 않고 기존 프로세스를 가속화하는 데 사용된다”고 말했습니다.
트로이어 씨는 양자컴퓨터에 대한 회의적인 견해를 넓히는 이유로 "이 분야의 관심을 얇게 하는 것이 목적이 아니고, 연구자가 양자컴퓨팅에서 가장 유망한 애플리케이션에 개발 자원을 집중하게 하기 위해서”라고 밝혔습니다.
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