(톱스타뉴스 김세진 기자) AI 시대를 배경으로 양자 컴퓨팅이 어떤 역할을 맡게 될지 짚는 방송이 마련됐다. 오늘(21일) 밤 10시 방송되는 KBS LIFE ‘AI토피아’ 61회에서는 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터의 한계를 넘는 대안으로 거론되는 이유를 중심으로 이야기를 풀어간다.
이번 방송에는 대구경북과학기술원(DGIST) 전기전자컴퓨터공학과 정지훈 교수와 고려대학교 물리학과 채은미 교수가 지식텔러로 나선다. 두 사람은 “양자 컴퓨터란 무엇일까?”라는 질문을 출발점으로, 개념부터 실제 활용 가능성까지 다양한 주제를 순차적으로 설명한다.
‘AI토피아’에서 정지훈·채은미 교수가 전력난·계산 한계를 계기로 AI 시대 양자 컴퓨터 필요성을 짚는다. (사진=KBSN)
먼저 정지훈 교수는 진행자 궤도의 질문을 통해 양자 컴퓨터가 주목받는 배경을 짚는다. 궤도가 “AI 시대에 양자 컴퓨터가 주목받는 이유가 무엇이냐”고 묻자, 정 교수는 “기존 컴퓨터 방식으로는 해결이 어려운 전력난과 계산량을 양자 컴퓨터가 해결 가능하기 때문”이라고 답하며 필요성을 강조한다.
채은미 교수는 양자 컴퓨터와 기존 컴퓨터의 차이를 핵심 개념 위주로 풀어낸다. 그는 일반 컴퓨터가 0 또는 1의 값을 갖는 비트를 사용하는 반면, 양자 컴퓨터는 0과 1을 동시에 갖는 큐비트를 활용한다는 점을 짚으면서 ‘중첩’과 ‘얽힘’ 개념을 중심으로 차이를 설명한다.
이어 채 교수는 중첩과 얽힘을 이해하기 쉬운 비유로 풀어낸다. 측정하는 순간 하나의 값으로 정해지는 중첩의 특성과, 서로 떨어져 있어도 동시에 상태가 결정되는 얽힘 현상을 동전에 빗대어 설명하면서, 시청자가 양자 현상을 일상적인 이미지로 떠올릴 수 있도록 돕는다.
양자 컴퓨터의 활용 범위와 구조적인 구분도 소개된다. 정지훈 교수는 용도에 따라 양자 컴퓨터가 어떻게 갈린다고 보는지 설명하며, 다양한 문제를 다룰 수 있는 게이트 방식과 가장 효율적인 방식을 찾아내는 어닐링 방식으로 나뉜다고 전한다. 이를 통해 범용 컴퓨터와의 비교 지점을 제시한다.
물리 구현 단계에 대한 설명은 채은미 교수가 이어간다. 그는 초전도 큐비트, 이온 트랩, 중성 원자, 광자 기반 등 여러 구현 방식이 존재한다고 소개하고, 각 방식의 장단점을 짚는다. 특히 초전도 방식은 극저온 환경이 필수라는 점, 이온 트랩은 높은 정확도를 확보할 수 있지만 확장성이 어렵다는 점 등 현실적인 조건을 함께 언급한다.
양자 컴퓨터 상용화 시점과 현재 기술 수준에 대한 견해도 방송에서 다뤄진다. 정지훈 교수는 “제대로 된 양자 컴퓨터는 2030년쯤 나올 것”이라고 전망하며 시간표를 제시한다. 채은미 교수는 현재 기술 수준을 5단계 중 2~3단계로 평가하면서 “개념 검증을 넘어 산업화를 위한 기술 개발이 필요한 시점”이라고 말해, 향후 과제를 짚는다.
이처럼 ‘AI토피아’는 양자 컴퓨터의 개념과 작동 원리, 구현 방식과 물리적 한계, 그리고 현재 기술 수준과 향후 발전 가능성까지 AI 시대 양자 컴퓨팅의 위치를 폭넓게 다룬다. ‘AI토피아’는 오늘 밤 10시 KBS LIFE 채널과 UHD Dream TV를 통해 방송된다.
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