비밀번호와 계좌이체, 이메일 같은 것들은 인터넷을 오가는 동안 암호화 기술 덕분에 엿보는 눈으로부터 보호된다. 하지만 이 기술이 얼마나 신뢰할 만한지는 아무도 확신하지 못한다. 수십 년간 시도했지만 이를 깨는 실현 가능한 방법은 아무도 찾지 못했다. 그렇다고 그런 방법이 존재하지 않는다는 것을 증명해낸 사람도 없다. 이론상으로는 어떤 수학자가 내일이라도 영감을 얻어 개인정보 보호는 물론 전자상거래라는 거대한 건축물 전체를 무너뜨릴 수도 있는 셈이다.
실제로 그와 비슷한 일은 이미 한 번 벌어졌다. 1994년 미국 수학자 피터 쇼어는 여러 유형의 암호를 깨는 데 걸리는 시간을 수십억 년에서 몇 시간 이하로 줄이는 방법을 고안했다. 오늘날 '쇼어 알고리즘'으로 불리는 이 기법을 실행하는 데 유일한 걸림돌은 당시에는 대학교 칠판 위에만 존재하던 그것이 요구된다는 점이었다. 바로 양자컴퓨터다.
양자역학을 활용해 일부 계산을 일반 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 해내는 양자컴퓨터는 이제 실제로 존재할 뿐 아니라 투자자들의 진지한 관심까지 끌고 있다. 각각 2021년과 2022년에 상장한 아이온큐와 리게티의 시가총액은 상장 이후 7배와 4배로 뛰었다. 지난 4월 컨설팅업체 맥킨지는 2025년 양자 스타트업에 투자된 자금이 전년의 6배인 126억 달러(약 18조 원)에 이르렀다고 밝혔다. 5월 미국 정부는 양자컴퓨팅 기업 9곳의 지분 20억 달러(2조9000억 원)어치를 확보하겠다고 밝혔다. 그 대상에는 리게티, 반도체 제조업체 글로벌파운드리스, 그리고 6월 상장 때 약 17억 달러(2조4000억 원)를 조달한 콜로라도 소재의 퀀티넘이 포함됐다.
거대 테크 기업들 역시 열의를 보이고 있다. 2025년 구글은 새로운 '윌로우' 양자 프로세서를 사용해 기존 슈퍼컴퓨터라면 수천 배 더 오랜 시간이 걸렸을 작업을 단 몇 시간 만에 완료했다고 발표했다. IBM도 나이트호크라는 자체 양자 칩을 갖고 있다. IBM은 공개 로드맵에 따라 중요한 이정표로 꼽히는 "내결함성" 양자컴퓨터를 2029년까지 구축한다는 계획이다.
양자컴퓨터가 지닌 수학적 초능력은 인터넷을 떠받치는 암호를 깨는 것 말고도 화학과 생물학, 재료과학에 혁명을 일으킬 수 있다. 양자컴퓨터는 원자와 분자가 상호작용하는 방식을 정밀하게 시뮬레이션할 수 있게 해주는데 이는 '고전' 컴퓨터의 능력으로는 불가능한 기술이다. 확실성은 떨어지지만 금융과 물류에 쓰이는 일부 수학의 성능도 높일 수 있다. 또 인공지능(AI)을 발전시키는 동시에 인공지능의 도움을 받을 수도 있다.
(계속)
독자들의 PICK!
PADO 웹사이트(https://www.pado.kr)에서 해당 기사의 전문을 읽을 수 있습니다. 국제시사·문예 매거진 PADO는 통찰과 깊이가 담긴 롱리드(long read) 스토리와 문예 작품으로 우리 사회의 창조적 기풍을 자극하고, 급변하는 세상의 조망을 돕는 작은 선물이 되고자 합니다.