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양자정보학 - 물리학과 정보학의 융합 및 전개 -

전문가 제언: ○ 현재 전자정보통신에 이용되고 있는 반도체소자의 선폭은 60～70nm까지 달성하고 있어, 가까운 장래에 이것이 수 nm의 세계에 들어서면 양자적 특성이 두드러지게 된다. 양자역학은 양자의 특성인 불확정성, 중첩, 얽힘(entanglement), 간섭 등을 취급하는 학문으로서, 양자정보학은 양자컴퓨터에 의한 계산뿐만 아니라, 공간이동(teleportation) 및 암호전달체제와 같은 정보전송기술을 포함한다.

○ 최근에 양자정보학이 크게 각광을 받게 된 것은 1994년 Bell연구소의 Peter Shor가 양자알고리즘을 이용한 소인수분해 풀이법을 발표하고, 이어서 1997년에는 같은 연구소의 Lov Grover가 데이터검색 풀이법을 발표함으로써, 현재 세계적으로 사용하고 있는 암호체제를 붕괴할 수 있다는 잠재력이 있다는 것이 밝혀지면서부터이다. 이 때문에 선진국 정부는 국가차원의 연구지원을 서두르게 되었다.

○ 현재로서 양자컴퓨터에 가장 접근한 것은 핵자기공명을 이용한 것이다. 양자정보학이 문자 그대로의 결실을 맺으려면 양자디바이스의 개발, 단일광자 광원을 내는 송신기, 완벽한 광자검출을 할 수 있는 수신기, 그리고 보다 발달된 양자알고리즘의 개발이 필요하며, 또 이들이 성공한다는 보장도 없다.

○ 우리나라는 아직 양자정보학에 대한 연구가 활성화되어 있지 못하며, 연구에 종사하는 사람의 수도 적다. 일본의 경우는 과학기술진흥기구가 주도하여 산업체와 학계에서 연구가 활발하다. 그러나 암호체제는 군사적인 목적뿐만 아니라, 은행, 항공기, 산업 및 연구소, 학계 등 컴퓨터를 이용하는 모든 시스템에서 운용되고 있으므로, 장래를 대비하여 우리나라도 이 분야의 활성화를 위한 정부지원을 강화할 필요가 있다.

저자: IMAI Hiroshi
자료유형: 학술정보