[테크M 독점제휴=MIT테크놀로지리뷰] 최근 양자컴퓨터를 이용해 단순한 분자의 시뮬레이션이 이뤄졌다. 이것은 시작일 뿐이다.

• 혁신성  IBM은 7큐빗 양자컴퓨터를 이용해 작은 분자의 전자구조를 시뮬레이션하는데 성공했다.
• 왜 중요한가  분자를 세밀한 수준에서 이해함으로써 화학자들은 더 효율적인 신약을 만들고 발전 및 에너지 저장에 더 뛰어난 물질을 디자인할 수 있게 된다.
• 주요 회사들  IBM / 구글 / 하버드 대학의 앨런아스푸루-구직
• 실용화 시기  5~10년

강력한 양자컴퓨터의 등장 가능성은 우리에게 한가지 문제를 생각하게 만든다. 바로 오늘날의 컴퓨터로는 불가능한 수준의 계산을 할 수 있는 이 새로운 컴퓨터로 도대체 어떤 일을 해야하는가 이다.

한가지 그럴 듯한, 그리고 가치있는 문제는 바로 분자를 정확하게 시뮬레이션하는 것이다.

보다 효율적인 약에 필요한 새로운 단백질, 더 성능이 뛰어난 배터리를 위한 새로운 전극, 태양광 에너지를 바로 액체연료에 저장하는 화합물을 만드는 것은 언제나 화학자들의 꿈이었다.

그러나 우리가 이를 할 수 없었던 것은 분자를 시뮬레이션하는 것이 기존의 컴퓨터로는 너무나 복잡한 문제였기 때문이다. 오늘날의 컴퓨터로는 매우 단순한 분자구조에서 전자들의 행동을 시뮬레이션하는 것도 거의 불가능하다.

그러나 기존의 1과 0을 사용하는 비트가 아닌 양자 시스템의 ‘큐빗’을 사용하는 양자컴퓨터에 이는 자연스러운 문제이다. 최근 IBM 연구진은 7개의 큐빗을 사용한 양자컴퓨터로 원자 3개로 이뤄진 작은 분자를 시뮬레이션하는데 성공했다.

이제 더 많은 큐빗으로 이루어진 양자컴퓨터와 이를 이용할 수 있는 양자알고리즘이 등장한다면 더 크고 흥미로운 분자들을 시뮬레이션할 수 있게 될 것이다.

<본 기사는 테크M 제60호(2018년 4월) 기사입니다>