양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 이용해 정보를 처리하는 컴퓨터로, 0과 1로 이루어진 비트를 이용하여 정보를 처리하는 전통적인 컴퓨터와 달리 0과 1 뿐만 아니라, 0과 1의 중간 상태인 '양자 수퍼포지션' 상태를 가지 수 있는 양자 비트라는 단위를 이용하여 정보를 저장하고 계산을 수행해 대규모 소인수분해, 최적화, 화학 반응 시뮬레이션 등의 문제를 빠르게 해결할 수 있다.
아직 실험적인 수준에 있지만 할리우드 SF 영화에서 봤음직한 수수께끼의 실마리를 풀어줄 대안으로 주목받고 있다.
이 책은 듣기만 해도 어려운 과학이론을 특유의 필치로 보다 쉽고 흥미진진하게 풀어낸다.
저자는 양자컴퓨터가 기존의 디지털 컴퓨터를 능가할 수 있는 영역으로 검색 능력, 최적화, 시뮬레이션, 인공지능과의 결합을 꼽는다.
저자는 세계 기술 선진 국가들은 물론 빅테크 기업에서 스타트업까지 불붙은 양자컴퓨터 확보 경쟁 상황을 들여다보고 초전도, 이온 트랩, 광양자, 실리콘 등 양자컴퓨터의 종류와 특성을 짚어본다.
이처럼 초국가와 초기업적으로 양자컴퓨터 개발에 뛰어든 이유는 무엇일까.
이 책에 따르면 양자컴퓨터는 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 만드는 탄소 재활용 기술이나 인공광합성을 구현하는 데에도 돌파구를 마련할 수 있고, 비료생산의 생물학적 과정을 낱낱이 풀어서 제2의 녹색혁명으로 식량문제를 해결해줄 수도 있다.
수백만 건에 달하는 실험을 효율적으로 빠르게 수행해 슈퍼배터리 혁명을 앞당기고 '단백질 접힘'의 비밀을 풀어서 알츠하이머와 운동신경 질환, 파킨슨병 등 난·불치병의 치료법을 개발하는 데에도 핵심적 역할을 할 것으로 기대된다는 것이다.
날씨를 예측하고 대체에너지를 개발해 화석연료 의존도를 낮춰 지구온난화를 막는 일에도 커다란 도움을 줄 수 있으며, 방사성 폐기물 없이 청정에너지를 무한정 생산할 수 있는 핵융합발전을 실현해줄 강력한 후보이기도 하다.
저자는 표준모형을 넘어서는 '만물의 이론'을 구축하는 데 양자컴퓨터가 어떻게 쓰일 수 있는지 알아본 후 지금까지 살펴본 내용을 모두 엮어 양자과학기술이 펼칠 미래의 모습과 2050년의 일상을 소설 형식으로 생생하고 재미있게 그려내 독자들의 체감을 높였다.
미치오 카쿠 지음 | 박병철 옮김 | 김영사 | 436쪽