양자 혁명: 통신, 컴퓨팅, 그리고 글로벌 네트워크 경쟁 2025.02.04

*양자(Quantum)의 의미: "연속적이지 않다"는 뜻으로, 예를 들어 전자가 A 궤도에서 사라지고 B 궤도에 순식간에 나타나는 현상에서 그 이유를 확인할 수 있음.

1과 2 사이에 1.1, 1.4와 같이 중간 단계가 없는 불연속적 특성을 의미함.

*양자(Quantum): 물리학에서 에너지가 연속적이지 않고 특정 불연속적인 값(양자)만 가질 수 있다는 원리를 의미함.

원자 모델의 발전: 과거 교과서에서는 원자핵을 중심으로 전자가 궤도를 따라 도는 모습으로 설명되었으나, 최신 촬영 기술로 전자가 원자핵 주위에 안개처럼 불규칙하게 분포하는 모습이 확인됨.

양자 중첩: 하나의 양자 상태가 동시에 여러 상태로 존재할 수 있다는 이론.

양자 얽힘: 두 입자가 서로 멀리 떨어져 있어도 한 입자에서 발생한 변화가 다른 입자에 즉각적으로 영향을 미치는 현상.

정보 전달 없이도 두 입자의 상태가 연결되어 있음이 실험으로 증명됨.

1. 양자암호통신: 양자 얽힘을 활용하여 도청이나 해킹 시도가 있을 경우 즉시 양자 상태가 변해 정보를 보호하는 통신 방식.

양자 키 분배: 도청 시 양자 얽힘이 깨지면서 암호화 키 사용이 불가능해져 보안성이 극대화되는 원리를 활용함.

2. 실제 적용 사례: 2016년, 중국이 세계 최초의 양자 통신위성 '묵자'를 통해 2600km 거리에서 무선 양자암호통신에 성공함.

2021년, 베이징과 상하이 간 유선 양자암호통신에 성공하여 유무선 통신 모두 실현함.

2022년, 중국 통신회사 차이나 텔레콤이 양자암호통신 스마트폰 '천익 1호'를 공개.

군부 보안폰으로도 채택됨.

3. 글로벌 투자 및 추진 현황: 중국은 2021년부터 2025년까지 14차 5개년 계획으로 양자 기술에 150억 달러를 투자하며, 2025년에는 지구 저궤도 양자 통신위성을 발사해 글로벌 양자 통신 네트워크 구축을 목표로 함.

미국과 EU도 각각 양자암호통신 및 양자 네트워크 구축에 투자 및 서비스를 시작하고 있음.

1. 양자정보 전송: 양자 상태 그대로를 전송하는 기술로, 양자컴퓨터 간의 데이터 전송이 가능해지면 이를 연결하여 '*양자 인터넷' 구축이 가능해짐.

*양자 인터넷: 양자정보 전송 기술을 바탕으로 한 미래형 네트워크.

2. 미국 정부의 지원: 2022년 예산안에 '국가 양자 인터넷' 항목이 반영되며, 정부 차원의 지원이 시작됨.

젠슨 황과 엔비디아: 2025년 1월, 젠슨 황은 양자컴퓨터 상용화에 30년까지 걸릴 수 있다고 부정적인 의견을 피력하여 관련 업체들의 주가에 영향을 미침.

그러나 2025년 3월 개최 예정인 *GTC 2025에서 양자컴퓨터 기술 관련 리더들을 초청.

양자와 기존 고전 컴퓨팅을 결합한 하이브리드 기술 개발에 주력할 것으로 보임.

*GTC(GPU Technology Conference): 엔비디아가 주최하는 기술 컨퍼런스로, 혁신적인 컴퓨팅 기술을 소개하는 행사.

시장 대응: 엔비디아는 양자컴퓨터와 양자통신 기술이 기존 컴퓨터 시장을 완전히 대체하지 않도록 하면서도 미래 변화에 대비하는 전략을 모색 중임.

기존 통신의 한계: 서울에서 부산으로 메시지를 보낼 때 중계기를 통해 신호가 읽히고 증폭되는 과정에서 도청 가능성이 존재함.

양자 메시지의 장점: 양자 얽힘 상태를 유지하는 양자 메시지는 중계 과정에서 누군가 개입하면 즉시 얽힘이 깨져 보안이 위협받으므로, 도청이나 해킹이 사실상 불가능함.

*전통 통신: 기존의 광섬유나 중계기를 이용해 정보를 전달하는 방식.

*양자 메시지: 양자 얽힘을 활용해 정보 보안성이 극대화된 메시지 전송 방식.

​

​

​

​

​

※메르님의 블로그에서 인사이트를 얻어 이해하기 쉽게 다시 정리 요약한 내용입니다.