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퀀텀컴퓨팅

2020년 실제 작동하는 양자컴퓨터가 등장할까

양자컴퓨팅과 관련 분야의 미래는 확실한 부분이 거의 없다. 하지만 한 가지는 확실하다. 정말 파괴적인 혁신을 가져온다는 점이다. 양자 응용 분야에서 일하는 많은 엔지니어가 양자 기술의 잠재력이 가져올 지각 변동 같은 변화를 예측했다. 그러나 이런 사람들조차 양자컴퓨팅이 진짜 실현된 후에 등장할 사례와 애플리케이션은 확신하지 못한다.   2019년 구글 메모가 유출되면서 양자컴퓨팅에 언론의 조명이 집중됐다. 당시 (조금은 시기상조였는지 모르지만)알파벳이 이른바 ‘양자 우월(Quantum Supremacy)’ 실현에 근접한 것이 아닌가 하는 추측과 확신이 있었다. 양자 우월이란 양자컴퓨터가 모든 전통적인 컴퓨팅을 능가하는 순간을 가리킨다. 구글은 양자 분야에 많은 공을 들이고 있다. 이는 경쟁자인 IBM, 아마존, 마이크로소프트도 마찬가지다. 국가 간 경쟁 지정학적 측면에서 양자 분야의 연구는 슈퍼컴퓨팅 ‘군비 경쟁’을 위축시킬 잠재력이 있다. 실제 작동하는 양자컴퓨팅이 구현되면, 국가가 무엇을 개발했든 이를 능가하는 ‘우위’를 준다. 예를 들어, 암호를 무력화시키고 통신을 가로챌 수 있다. 포스트 퀀텀(Post Quantum)을 창업한 앤더슨 쳉은 <컴퓨터월드>에 “장담하지만, 실제 작동하는 첫 번째 양자컴퓨터는 공개되지 않을 것이다. 누가 갖고 있든 ‘우주의 지배자’가 될 것이기 때문이다. 비트코인을 크랙해 지갑을 털어갈 수 있다. 또 영국과 미국 간 모든 통신을 가로챌 수 있다. 이 밖에도 많은 일을 할 수 있다. 이런 기술을 왜 세상에 공개하겠는가? 모든 국가가 이런 ‘정보 우위’를 갈구하고 있다”라고 말했다. 정보 전쟁 및 감시, 대테러, 인터셉션 전문 기업인 TRL을 다국적 우주항공, 방산 기업인 L3에 매각한 쳉은 이런 주장이 과장이 아니라고 믿고 있다. 또 상업적 양자컴퓨터와 정부가 만든 양자컴퓨터를 구분할 필요가 있다고 덧붙였다. 쳉은 “이상하게도 (믿거나 말거나)미국이 이 분야에서 뒤처져 있다. 상업 분야에는 마이...

인텔 퀀텀컴퓨팅 양자컴퓨터 2020.01.02

"수년 내에 양자 컴퓨팅이 기존 암호화 무력화"

오늘날 널리 사용하는 공개키 암호화는 기업용 요건을 충분히 만족한다는 것이 전문가의 공통된 견해다. 사이버 공격 대부분도 사용자 부주의 등 암호화를 제외한 다른 부분을 노린다. 그러나 양자 컴퓨팅의 급속한 발전으로 이 단단한 성벽이 위협받고 있다. 일부에서는 10년 이내에 무너질 것으로 전망한다. 케임브리지 양자 컴퓨팅의 리더 마크 잭슨은 지난 20일 보스턴에서 열린 인사이드 퀀텀 테크놀로지(IQT) 컨퍼런스에서 "온라인 암호화의 99% 정도는 양자 컴퓨터에 취약하다"라고 말했다. 양자 컴퓨터는 전자 대신 양자의 얽힘(entanglement)과 중첩(superposition)을 이용해 정보를 표현한다. 특정 형식의 연산에서는 기존의 전자적 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 처리할 수 있다. 현재까지는 다소 변방의 기술이지만, 최근 몇년 사이 발전 속도가 급격히 빨라지고 있다. 이번 IQT 컨퍼런스에 참석한 전문가들은 빠르면 2024년에 큰 전환점을 맞을 것으로 전망했다. IQT의 의장 로렌스 개스맨은 현재의 양자 컴퓨팅 개발 현황을 1980년대 광섬유 네트워킹에 비유했다. 당시 광섬유 네트워킹은 이미 상당한 잠재력을 가진 기술로 평가됐지만, 1~2가지 핵심 요소가 빠진 상태였다. 그러나 광 증폭기가 개발된 이후 급속히 확산해 오늘날과 같은 네트워크 환경을 구축할 수 있게 됐다. 현재 양자 컴퓨팅 발전을 주도하는 분야는 순수 연구와 국방, 금융 분야 등이다. 특히 보안 분야의 성과가 도드라지는데, 가장 먼저 상용화될 것으로 주목받고 있다. 개스맨은 "예를 들어 금융업종의 경우 신용카드 사기에 따른 총 손실액이 엄청나다. 이를 막을 수 있음을 고려하면 (이들 기업이) 양자 컴퓨팅에 투자할 이유는 충분하다"라고 말했다. 따라서 이러한 변화를 고려했을 때 양자 컴퓨팅이 기존 암호화를 무력화할 때를 대비해야 한다는 지적이다. 전통적 암호화와 다른 방식으로 전환(일부 알고리즘은 양자 컴퓨팅에도 대응할 수 있음이 입증됐다)하거나 또는...

암호화 양자역학 공개키 2019.03.25

양자로 보호하는 고속 네트워크, “사실상 해킹 불가능”

영국 최대 통신업체인 BT는 120Km 규모의 양자로 보호하는 고속 광 네트워크를 구축했다고 밝혔다. 이 네트워크에서는 빛의 입자인 광자(photon)가 데이터와 함께 암호화 키를 전송한다. 광 연결 상에서 이들 광자를 가로채면 즉각 시스템에 키가 변조됐다는 것을 알려준다. 이들 키에 개입하면, 키 자체가 바뀌어서 해커가 사용할 수 없게 된다. 해당 트래픽도 즉각 폐기된다. BT CEO 개빈 패터슨은 “사실상 해킹이 불가능하다”고 강조했다. BT는 이 새로운 광 네트워크가 영국 최초의 실제로 구현한 양자 보안 고속 네트워크라고 주장했다. 광 링크는 케임브리지 대학 공학부와 BT의 서포크 연구소를 연결한다. 네트워크 구축에는 IDQ(ID Quantique)와 ADVA의 장비를 사용했다. 전문가들은 QKD(Quantum-Key Distribution)에서 사용되는 것과 같은 암호화 키는 탈취가 불가능하다고 말한다. 암호화 키에 사용되는 원자 미만 크기의 입자 조각은 너무나 밀접하게 연결되어 있어 광 링크 내에 물리적으로 어디에 있든 서로 영향을 미친다. 다시 말해 네트워크 관리자는 언제라도 변조된 암호화 키로 인해 데이터가 손상되거나 삭제된 것을 알 수 있다. 어떤 식의 개입이든 즉각 매우 가시적으로 드러나고 표식이 달리며, 변조된 암호화 키는 더는 사용할 수 없게 된다. BT는 최종 사용자에게 보안 환경을 제공하기 위해 새로운 링크를 구축했다고 밝혔다. QKD 적용 네트워크를 구축한 것이 BT가 처음은 아니다. 중국 산동지방 지난시에 2017년 5월에 구축 작업을 시작했고, 스페인 역시 QKD 적용 네트워크가 있다. BT 양자 네트워크의 종착지인 케임브리지 대학은 또한 영국 8개 대학과 민간 기업, BT의 컨소시엄인 퀀텀 커뮤니케이션 허브(Quantum Communications Hub)가 QKD 연결 허브를 구축한 곳이기도 하다. 컨소시엄에 따르면, 이 허브는 케임브리지의 세 군데 사이트를 연결한다. 퀀텀 커뮤...

암호화 양자컴퓨팅 포톤 2018.07.13

양자 컴퓨팅이란 무엇이며, 왜 중요한가

AI를 새로운 차원으로 끌어 올릴 수 있는 엔터프라이즈 솔루션으로 양자 컴퓨팅이 부상하고 있다. 양자 컴퓨팅이란 무엇이며, 어떻게 작동하고, 누가 양자 컴퓨팅의 비즈니스 잠재력을 이미 시험하고 있는지 알아보자. 양자 컴퓨팅은 한때 그림의 떡처럼 여겨지던 기술이었다. 그러나 오늘날에는 기업에서 머신러닝, 최적화, 검색 등 전통적인 컴퓨팅 모델이 해결하지 못했던 과제들을 해결하는 수단의 하나로 떠오르고 있다. 가트너는 지금 양자 컴퓨팅 기술에 대한 탐색을 시작하지 않으면 경쟁사에 뒤처질 것이라고 경고한다. 양자 시스템은 슈퍼컴퓨터로도 처리하는 데 몇 년씩 걸리는 데이터를 몇 초만에 처리할 수 있다. 가트너의 애널리스트 매튜 브라이스는 양자 컴퓨팅이 중요한 컴퓨팅 문제를 해결하고자 하는 기업에 중요한 전환점이 될 수 있다고 강조했다. 특히 양자 시스템이 머신러닝 알고리즘을 더 빨리 처리해 정보를 처리하고 통찰력을 얻는 과정에 가속도를 붙여줄 것으로 기대한다. 브라이스는 “양자 컴퓨팅으로 머신러닝의 속도를 높일 수 있다면, 인공지능 도입도 가속화되는 동시에 효율화될 것이다”라고 강조했다. 가트너는 포춘지 선정 500대 기업 가운데 약 20%가 2021년까지 양자 컴퓨터와 관련된 예산을 책정하리라고 추정했다. 브라이스 역시 CIO들로부터 양자 컴퓨팅에 관한 전화를 매달 20통 가까이 받고 있다. 주로 양자 컴퓨팅이 무엇인지, 어떤 일을 할 수 있는지, 그리고 이 기술을 다룰 수 있는 엔지니어를 어디에서 구할 수 있는지 등을 궁금해한다. 그리고 무엇보다 어떻게 하면 양자 컴퓨팅을 비즈니스에 적용하고, 혁신을 위한 기회로 삼을 수 있을지를 알고 싶어 한다. 브라이스는 이런 의문은 아주 바람직한 현상이라고 밝혔다. 왜냐하면 CIO들은 이미 머신러닝이나 인공지능 기술을 무시하는 실수를 저지른 바 있고, 그런 실수를 다시 반복해서는 안 될 것이기 때문이다. 머신러닝, AI가 주류 기술로 부상하면서 많은 CIO가 필요한 데이터 과...

양자컴퓨팅 퀀텀컴퓨팅 큐비트 2018.07.13

"데이터 마이닝, 탈중앙화앱, 양자 컴퓨팅" 2018년 주목해야 할 3가지 핀테크 기술

유럽연합의 개인정보보호법(GDPR)은 기업들이 데이터 마이닝에 사용할 수 있는 데이터의 양을 광범위하게 제한할 것으로 예상된다. 그러나 GDPR이 핀테크 산업에는 오히려 플러스 요인이 될 것이라는 새 연구 결과가 나왔다. 주니퍼 리서치(Juniper Research)는 GDPR 도입 시 기업들은 투명한 옵트-인 모형을 통해 정직하게 소싱한 데이터에 대해 액세스를 갖게 될 것이며 이는 대규모 데이터셋에 있어서 사용자 패턴을 파악하는 데 무척 유용하게 쓰일 것이라고 보고서를 통해 밝혔다. 주니퍼 리서치는 보고서에서, 올해를 비롯하여 향후 5년 동안 핀테크 시장을 와해시킬 3가지 기술을 집중 조명했다다. 데이터 마이닝, 탈중앙화앱(Dapp 이라고도 알려져 있다), 그리고 양자 컴퓨팅이 그것이다. GDPR 시대의 데이터 마이닝 EU의 GDPR은 시민의 개인 신원 정보(PII, Personally Identifiable Information) 보호 및 이용의 투명성 제고, 그리고 일반 시민 차원의 PII 사용 제한 요구 보장 및 시민의 ‘잊혀질 권리' 보장을 포함한 정보삭제 요구권 보장을 목표로 한다. GDPR 적용 강화 흐름 속에서 블록체인은 그것을 뒷받침해줄 도구로 주목 받고 있다. 이미 비즈니스 세계를 한차례 매혹시킨 바 있는 이 전자 분산 원장 기술의 최대 장점은 불변의 거래 기록을 남길 수 있다는 점이다. 이 데이터 영속성이란 측면으로 인해 블록체인을 이용한 PII(Personally identifiable information) 송수신은 GDPR 규정과 충돌하는 부분이 존재하기도 한다. 하지만 PII 데이터를 그것을 송수신한 블록체인 네트워크와 분리해 저장한다면 GDPR 규제를 준수할 수 있다. 이처럼 GDPR이 이미 발효된 상황에서 데이터 유출이 미치는 영향은 그 어느 때보다도 클 것임을 핀테크는 알고 있다. 때문에 마케팅 캠페인과 전략의 최전방에 클라이언트의 동의로 무장하고 있어야 한다. 단순히 데이터...

양자컴퓨팅 핀테크 퀀텀컴퓨팅 2018.07.11

가속화되는 양자 컴퓨팅 기술 발전… 비즈니스 활용 계획 마련해야

아직까지 양자컴퓨팅을 사용하지 않은 기업이라면 적어도 양자 컴퓨팅을 어떻게 도입할 것인지 정도는 계획을 세워 두는 것이 좋겠다. 앞으로 늦어도 5~10년 후면 기업들이 양자 컴퓨팅을 통해 중요한 비즈니스 문제들을 해결하는 시대가 올 것이라고 전문가들은 말한다. 글로벌 컨설팅 및 금융 자문업체 딜로이트 LLP (Deloitte LLP)의 매니징 디렉터 데이빗 섀스키는 “양자 컴퓨팅은 단순히 빠르기만 한 것이 아니라, 전혀 새로운 방식에서 문제 해결에 접근한다. 지금까지는 수 주일이 걸리던 업무량을 거의 한 순간에 처리할 수 있게 된다면, 기업의 의사 결정 방식은 물론이고 리스크를 대하는 태도나 제공하는 제품, 서비스에도 많은 변화가 있을 것이다”라고 말했다. 따라서 경영자들과 IT 리더들은 양자 컴퓨터 활용의 전략적, 비즈니스적 결과에 대해 진지하게 고민해 볼 필요가 있다. 이처럼 양자 컴퓨팅에 대한 관심이 뜨거운 이유는 양자 컴퓨팅이 특정 분야(특히 방대한 분량의 데이터를 처리해야 하는 문제 해결)에 있어서 수퍼 컴퓨터보다도 뛰어난 능력을 보여줄 것으로 기대되기 때문이다. 예를 들어, 양자 컴퓨팅을 활용해 인류가 거주 가능한 행성을 찾을 수도 있고, 암이나 알츠하이머 병을 치료하는 방법을 알게 되거나, 복잡한 항공편 비행 스케줄을 보기 좋게 재구성 할 수도 있다. 양자 컴퓨팅은 일반적인 컴퓨터처럼 이진법(비트)을 사용하지 않고, 0과 1이 동시에 될 수 있는 큐비트를 사용한다. 양자 역학의 핵심 중 하나는 양자 시스템이 동시에 하나 이상의 상태가 될 수 있다는 것이다. 다시 말해 큐비트는 다른 큐비트와 상호작용을 하기 전까지는 그 성질을 확인할 수 없다. 직선적인 기존의 컴퓨터와 달리, 양자 컴퓨터는 큐비트 간 상호 작용에 의존하는 방식이어서, 한 번에 하나의 계산만을 처리하는 것이 아니라 모든 가능성을 한꺼번에 계산할 수 있다. 메사추세츠 주 우스터 폴리테크닉 대학의 수학 교수 윌리엄 마틴은“컴...

양자컴퓨팅 퀀텀컴퓨팅 2017.05.19

"인텔, 퀀텀·뉴로모픽 컴퓨팅 기술에 크게 투자 중" 크르자니크 CEO 강조

포스트 무어의 법칙 시대가 도래할 미래에 대비해 인텔이 오늘날의 PC 및 서버를 넘어서는 컴퓨팅 기술 개발에 투자하고 있다고 투자자 회의에서 강조했다. 인텔 브라이언 크르나지크 CEO는 9일 열린 투자자의 날 행사에서 진행된 질의 응답 세션에서 인텔이 퀀텀 및 뉴로모픽 컴퓨팅 분야에 "크게 투자하고 있다"라고 강조했다. 또 이들 기술의 진척 상황과 관련해 "아마 내 딸은 이용할 수 있을 것"이라고 표현했다. 실리콘 칩을 축소시키기가 점점 어려워짐에 따라 인텔을 포함한 칩 제조사들은 기술 발전의 한계에 직면해가고 있다. 2년마다 집적 트랜지스터 수가 2배씩 늘어날 것이라는 무어의 법칙을 유지하기가 점점 어려워지고 있다. 실제로 인텔은 매년 2년 주기로 진행해왔던 제조공정 개선 주기를 3~4년으로 연장시킨 상태다. 한계를 넘어서기 위한 방법 중 하나는 오늘날의 PC와 스타크폰, 서버에서 활용되는 컴퓨팅 모델을 완전히 바꿔버리는 것이다. '폰 노이만 접근법'으로 알려진 오늘날의 모델은 프로세서를 데이터를 보내 연산하고 이를 다시 메모리로 보내는 구조를 가진다. 이 과정에서 스토리지와 메모리가 병목 현상을 일으키고 있다. 새롭게 제기되는 모델이 퀀텀 컴퓨터와 뉴로모픽 칩이다. 퀀텀 컴퓨터는 방대한 수의 큐비트(qubits)를 이용해 다중 연산을 병렬로 처리함에 따라 강력한 성능을 갖출 수 있다. 뉴로모픽 칩은 인간 두뇌를 흉내내 모델링된 칩으로, 컴퓨터가 패턴과 연합에 기반해 의사 결정을 내릴 가능성을 제시한다. 인텔은 퀀텀 컴퓨팅과 뉴로모픽 칩 측면에서 몇몇 성과를 거둔 바 있으며, 크르자니크의 이번 발언은 인텔이 컴퓨팅 모델 혁신을 모색하고 있다는 점을 재차 강조하는 의미를 지닌다. 인텔은 폰 노이만 접근법에 대한 보다 실질적인 해답도 제시하고 있다. 옵테인(Optane) 기술이 그 중 하나다. 초고속 메모리와 스토리지 기술의 하나인 옵테인은, SSD와 메모리를 결합해 병목 현상을 ...

인텔 퀀텀컴퓨팅 뉴로모픽 2017.02.13

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