[정보] 양자컴퓨터 이용할 수 있는 분야

미래먹거리를 위해 양자컴퓨터를 어디서 사용할 수 있을까?

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양자컴퓨터는 특정 종류의 문제를 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 처리할 수 있어, 여러 산업 분야에서 혁신적인 활용이 기대됩니다. 특히 정보처리 능력이 아주 뛰어나서 다량의 데이터를 처리하고 정리하는데 유용하죠. 그러면 어떤 분야에서 사용할 수 있을 지 알아보겠습니다.

화학 & 신약 개발

• 복잡한 분자 시뮬레이션 : 분자(원자들의 집합체)의 구조, 움직임, 반응 등을 컴퓨터로 계산해 재현하는 것을 말합니다. 쉽게 말해, 약이나 화합물이 어떻게 행동할지를 가상으로 실험하는 것을 말합니다.
• 고전 컴퓨터로는 불가능한 수준의 분자 상호작용 계산을 양자컴퓨터는 가능하게 합니다.
• 현재 활용 사례 : 머크, 로슈 등 제약 회사들이 양자 시뮬레이션에 투자 중 / IBM Qiskit Chemistry: 양자컴퓨터로 화학 시뮬레이션 가능

암호 해독 & 보안

• 공개키 암호 깨기
• 대표적인 RSA, ECC 암호화는 고전 컴퓨터로는 깨기 어려움.
• 하지만 **쇼어의 알고리즘(Shor's Algorithm)**을 이용한 양자컴퓨터는 이를 효율적으로 해독 가능.
• **양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography)**라는 새로운 암호 기술이 개발되고 있음

금융

• 포트폴리오 최적화, 리스크 분석
• 양자컴퓨터는 복잡한 변수 간 상호작용을 더 빠르게 계산
• 예: 시장 시뮬레이션, 파생상품 평가, 거래 전략 탐색
• 활용 기업 : Goldman Sachs, JP Morgan, Citi 등이 양자컴퓨팅 실험 중

물류 & 최적화 문제

• 최적 경로 탐색, 공급망 설계
• 여행하는 세일즈맨 문제, 공장 생산 최적화 등에서 양자 알고리즘이 효과적
• 예: Volkswagen은 교통 흐름 예측을 위한 양자 시뮬레이션 시도 / D-Wave는 물류 최적화 문제에 자사 시스템을 활용

인공지능 (AI) & 머신러닝

• 데이터 분류, 패턴 인식
• 양자컴퓨터는 고차원 데이터 공간을 빠르게 탐색 가능
• 일부 알고리즘에서 학습 속도 향상 기대
• 예 : 양자 서포트 벡터 머신 (QSVM), 양자강화학습(QRL) 등 개발 중

기후 & 물리 시뮬레이션

• 기상, 유체 역학, 천체 물리학
• 고전적으로 풀기 어려운 복잡한 물리 현상을 양자 알고리즘으로 더 정밀하게 분석 가능
• 예 : 나사의 항공 시뮬레이션 / 기후 변화 모델링에 양자컴퓨터 활용 연구 진행 중

재료공학

• 신소재 개발: 양자 시뮬레이션으로 새로운 고분자, 초전도체 등 예측 가능
• 태양전지, 배터리 소재 연구

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[정보] 대용량 정보처리의 대명사 양자컴퓨터