양자컴퓨터 등장하면 정말 인터넷 암호화가 무용지물이 되나?

 

 

단순화한 도식이라는데 도저히 이해가 안가네.

 

아, 이렇게 뒷방 노인네 되어 가는건가.

아니야, 일반인은 이해하기 힘든 뭔가 요상한 세계일거야. 내가 잘 할 수 있는 걸 잘 하자.

 

양자컴퓨터 좀 모르면 어때서.

 

 

양자컴퓨터의 원리 - 매우 단순화한 도식

요즘의 컴퓨터는 하나의 CPU 안에 50억개의 트랜지스터를 집적
트랜지스터를 많이 넣을 수록 빨라짐, 0과 1의 이진법으로 처리

양자컴퓨터는 비트 대신 큐비트 사용 - 양자 중첩 - 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있음

8비트 - 256개의 조합 중 하나만 선택해 계산
8큐비트 - 0과 1을 값을 동시에 가지고 한번에 256개를 계산

뭐 그렇다고 하는데, 글과 그림 만으로는 어째서 8큐비트가 훨씬 더 많은 정보를 처리할 수 있는지 머리에 잘 그려지질 않습니다. 2차원의 세계를 벗어나는 것 같고, 제 머리가 딸리나 봅니다.

아무튼, 8큐비트는 8비트에 비해서 어마무시하게 많은 정보를 동시에 처리 한답니다.

그렇다고 합니다.

 

큐비트가 많아지면, 양자 중첩 상태를 유지하기 힘들어짐 - 오류가 발생할 가능성이 높아짐
- 절대0도, -273도를 유지해야 함
- 진공상태, 초전도 상태 유지해야 함
- 방음장비, 차진설비 등 필요함

양자컴퓨터는 초전도 상태에 진공 유지, 방음 및 차진설비 까지 갖추려면

과연 대중화 될 수가 있기는 할지 의심스럽습니다.

PC로 만들어지긴 불가능해 보이네요. 연구소나 군사기지 등에서 사용되는 슈퍼컴퓨터 같은 존재가 되겠죠.

 

1943년부터 만들기 시작한 최초의 컴퓨터 에니악이 1946년에 완성

애플2가 1977년

IBM PC가 1981년에 나왔지만, 대중화 된 것은 1990년

 

2001년 IBM 원자핵스핀 7개
2011년 디웨이브 128큐비트, 2013년 512큐비트의 양자컴퓨터 출시
- 나사, 구글, 록히드마틴 여러 회사들이 몇백억에 구매
- 사실은 양자 컴퓨터가 아니라는 주장, 겉으로만 양자컴퓨터인척 구라다 (계산속도가 빠르지 않더라)

양자컴퓨터는 개발이 불가능하다는 인식이 퍼져 있던 가운데, 

현재는 IBM과 구글의 양강구도
- 2017년 IBM 49큐비트 - IBM Q 시뮬레이션 성공 - 컴퓨터를 보여주지도 못하면서 구글은 구라치지 말라
- 2018년 구글 72큐비트 - 브리슬콘 발표 - 논문을 까봐라, 그 컴퓨터가 이론적으로 증명 가능하냐

양자컴퓨터가 상용화 되는 시기는 빠르면 10년 이내로 예상

 

 

 

그래서 양자컴퓨터가 나오면 인터넷은 망하나?

 

10년 후에나 완성이 될 것 같은 양자 컴퓨터가 왜 벌써부터 그럼 이난리인 건가?
만들어지면, 아래와 같은 일들이 벌어질 수 있기 때문에 서로 먼저 만드려고 난리라고 합니다.

슈퍼컴퓨터로 1만년 걸리는 문제를
양자컴퓨터는 200초면 풀 수 있다
- 양자컴퓨터가 등장하면, 기존 암호화 체계는 모두 무용지물

 

이런 와중에, 中 연구팀이 초보 수준 양자컴퓨터로 대형 RSA 암호 해독 성공했다고 주장합니다.
지난달 논문 공유사이트에 연구 결과를 공개했는데, 결국 양자컴이 인터넷 붕괴시키는 건 아닌가 우려가 됩니다.

 

그래서 등장한 것이 양자암호화

양자암호가 상용화 되면 세상 모든 암호는 절대 풀 수 없을지도 모릅니다
양자상태에서 비밀키를 만들어내면 절대로 알아낼 수 없음

• 복제불가의 원리 : 양자채널을 통해 중첩상태의 광자를 주고 받는데, 양자영역에서는 원래의 양자상태와 똑같은 상태를 만들어 낼 수 없다
• 측정불가의 원리 : 중첩되어 있는 광자를 측정하는 순간, 매번 다르게 측정됨
• 도청들킴의 원리 : 중첩된 양자는 측정 당할 때, 메시지가 변형, 도청자가 있다는 사실을 도청 즉시 알아낼 수 있고 발빠른 대처가 가능함

 

과학자들은 이번 베이징 양자정보과학원 연구팀의 실험이 비록 불충분하고 검증되지 않았다고 하더라도 조만간 양자컴퓨팅의 시대가 도래할 것이라는 신호로 보기에 충분하다는 입장이라네요.

 

네이처는 "슈노어 알고리즘을 활용한 연구팀의 기법이 아니더라도 결국 양자컴퓨터는 쇼어 알고리즘 방식에 의해서 인터넷을 붕괴시킬 수 있을 것"이라며 "보안 연구자들은 '양자 공격'을 방어할 수 있을 것으로 보이는 여러가지 대안 암호화 시스템을 개발하느라 바쁘다"고 합니다. 뭐, 결국 만들어 내겠죠. 못 만들면 인터넷 망하는데.

 

현재 가장 빠른 연산을 할 수 있는 양자컴퓨터는 지난해 11월 IBM이 발표한 오스프리 칩으로 433큐비트급.

과학자들은 이보다 두 배 이상 규모가 큰 1000큐비트급 이상이 되면 RSA 암호 체계를 단시간에 해독할 수 있는 연산이 가능해질 것으로 예측하고 있답니다.

 

그러나 양자컴퓨터의 성능과 속도를 높이려면 양자가 빛, 중력, 온도 등 일체의 간섭이 없도록 해야 해 현재 기술 수준으로는 1950년대 초기 컴퓨터인 애니악처럼 건물 수준의 크기와 많은 장비ㆍ에너지의 투입, 특별한 운용 기술 등이 필수적인데 쉽지 않은가 봅니다. 관측 또는 간섭 없이 양자칩의 연산 결과를 읽어내는 기술을 개발하는 것도 난제.

 

[과학을읽다]'인터넷 붕괴' 초래할 中의 놀라운 실험 결과

 

 

하지만, 진도는 영 더딘 양자컴퓨터 개발

초전도 플럭스 큐비트 라는 새로운 대안 기술이 양자 컴퓨터 개발의 새로운 지평을 열것이라는 주장도 있고.

 

Science Monitor

 

양자컴퓨터가 모든 분야에서 실용적이지 못할 것이기 때문에, 과대광고와 실용성을 잘 분리하여 현실적으로 달성 가능한 목표에 집중해야 한다는 주장도 있습니다.

 

인공지능이 좀 처럼 진도를 나가지 못하고 수십년을 보내다가

컴퓨터 기술의 발전으로 데이터 저장 하드웨어도 저렴해 지고, 그 덕에 엄청나게 방대한 데이터도 쌓이고, 그 데이터들을 분산처리 할 수 있는 기술도 만들었더니 그 엄청난 데이터를 인공지능 개발에 활용하여 갑자기 진도를 나가기 시작했던 것 처럼, 양자컴퓨터도 어떤 터닝포인트를 아직 못 찾고 있는 것 일수도 있겠네요.

 

 

"양자 컴퓨팅의 환상에서 벗어나자"

 

 

인공지능 다음은 양자 - 늦지 않게 따라가야

인천 송도국제도시가 양자컴퓨터의 허브로 우뚝 설 전망
인천경제자유구역청 - 연세대학교 국제캠퍼스 2단계 부지에 양자컴퓨터 도입을 위한 '인천경제자유구역 송도국제도시 송도국제화복합단지 실시계획' 승인

 

인천 송도에 '양자컴퓨팅센터'…국내 첫 양자컴퓨터 허브로 '발돋움'

 

AI 다음은 양자
삼성전자·현대차·SKT 등 정부와 양자 기술 상용화
2035년까지 기술 수준 美 90%로 세계 4위 목표
양자 기업 1200개·박사급 전문가 2000명 육성

 

현대자동차 - 지난달부터 수소연료전지 촉매용 물질을 양자컴퓨터를 활용해 찾는 프로젝트 시작

SK텔레콤 - 양자 난수생성과 암호통신 기능을 하나의 반도체로 구현한 양자 암호칩을 개발, 지난달부터 국가정보원 검증 절차에 들어감

과학기술정보통신부와 삼성전자, 현대차, SK텔레콤, LG전자 등 정부와 민간은 2035년까지 3조5000억원을 양자기술 분야에 투자하는 방안을 추진 중

 

2019년부터 정부가 양자기술에 투자한 금액(2761억원)의 열 배가 넘는 투자 진행.

양자기술이 인공지능(AI)의 뒤를 잇는 ‘메가트렌드’가 될 것으로 판단한 기업들이 앞다퉈 인력과 재원을 투입하고 있다는 것이 관련 업계의 분석.

 

인공지능 분야도, 양자컴퓨터 분야도 잘 선도해 나갔으면 하는 바램이.

중국, 미국, 영국, 일본 등은 이미 벌써 어마무시한 돈을 투자하고 있던데, 역시 경재 규모가 신 분야 선점에도 깡패.

 

 

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