2024년 12월 구글에서 Willow 양자 칩을 통해 양자 오류 수정에서 중요한 임계점을 달성했다는 뉴스가 나왔다. 다만 아쉽게도 양자 컴퓨팅의 이해가 높지 않아 얼마나 기념비적인 업적인지, 어떤 의의를 갖는지는 잘 느끼지 못했다. 이런저런 양자 컴퓨터와 관련된 책을 찾아 봤지만 대부분은 행렬 수학과 선형대수학 그리고 어떻게 읽어야 하는지도 모를 어려운 수식과 그 풀이 때문에 읽을 엄두도 안나는 책들이었고, 그나마 수식이 적은 책은 상대적으로 옛날에 출판된 책이라 최신 연구, 발전 동향을 알기엔 한계가 있었다.

그러던 중 서점에서 슥 훑어보다 수식이 적고 그동안의 양자 컴퓨터 발전 과정과 동향을 알 수 있겠다 싶은 책이 『모두를 위한 양자 컴퓨터』 책이었다. 장바구니에 담아 두고 다른 책을 먼저 읽다가 마침 한빛미디어 서평단 활동으로 책을 후원받을 수 있었고, 책을 읽고 그 후기를 남겨본다. 서평은 개인의 양심에 따라 작성했다.

책 정보

• 윌리엄 헐리, 플로이드 스미스, 『모두를 위한 양자 컴퓨터』, 류정원 옮김 (한빛미디어, 2025)
• 온라인 서점 링크: 한빛미디어, 교보문고

내가 읽은 이 책은

위에서 말한대로 내가 책을 읽으며 기대했던 내용은 엄밀한 수식 풀이보다는 양자 컴퓨터는 어떻게 발전해 왔는지, 현대에 어디까지 왔는지, 양자 컴퓨팅을 가능케 하는 핵심 아이디어는 무엇인지, 현재 더 발전하기 위해 해결해야할 문제들은 무엇이 있는지, 우리가 흔히 갖고있는 오해는 무엇이며 이에 답해주는지였고, 책은 이 기대에 만족하는 책이다.

책에서 얻을 수 있는 것과 아닌 것

아래 감상을 통해 본인이 이 책을 읽었을 때 원하는 정보를 얻어갈 수 있는지 가늠이 되면 좋겠다.

• 책에서 일부러 생략한 맥락과 자료들을 찾아보며 제대로 읽으려면 며칠로는 부족하고 몇 주 정도 걸림
• 역사를 알려줘서 좋은 책
• 양자 역학에서 소개되는 중첩, 얽힘, 결맞음 등의 개념이 대체 무엇이고, 특정 기술의 발전과 등장엔 어떤 맥락이 섞여있고, 어디까지 왔는지 이해할 수 있음
• 다만 현대 양자 컴퓨팅의 각 요소들을 깊게 이해하기엔 아쉬움
  • 게이트 기반 양자 컴퓨팅에 사용되는 아다마르 게이트, 파울리 x 게이트, cnot 게이트가 무슨 게이트고 어떤 원리이며, 언제 필요한지 기술적으로 알려주진 않음
• 파이썬 sdk를 사용해 클라우드 업체가 제공하는 양자 컴퓨팅을 실행시키는 코드를 보여는 주지만 그와 관련된 설명과 주석은 하나도 없음
  • 물리학, 수학, 코드와 관련된 이해를 높이는건 이 책의 목표가 아님
• rsa 암호 체계를 무너뜨린다고 알려진 쇼어 알고리즘을 소개하나, 어떻게 무슨 원리로 소인수 분해를 빠르게 하는지 설명해주지 않음
  • 쇼어 알고리즘의 언급은 곳곳에서 등장하나, 나중에 14장에서 5줄 정도로만 그나마도 생략된 작동 원리를 언급하는데 그침
• 양자 컴퓨팅으로 문제를 풀기 위해선 어떤 문제를 양자 알고리즘으로 변환하는게 필요하다고 하나 어떻게 그럴 수 있는지 how to를 제공해주지 않음

이하 더 자세한 내용은 https://www.winterjung.dev/3f86e8/ 블로그에서 읽을 수 있습니다.

"한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬 받아 작성된 서평입니다."

1/ 요즘 기술 시장과 투자시장의 주요 키워드는 AI와 양자 컴퓨터이다. 그나마 AI는 OpenAI의 ChatGPT 이후 대중에게 많이 다가왔는데, 양자 컴퓨터는 도통 잘 모르겠다는 느낌이 들었다. 그래서 양자 컴퓨터에 관한 책을 한번 봐야겠구나 하는 생각이 들었는데, 마침 geek한 모습의 캐릭터로 유명한 For Dummies 시리즈에서 양자 컴퓨팅 책이 나왔고, 이를 번역한 <모두를 위한 양자 컴퓨터>를 읽게 되었다. 

2/ 책을 읽는 동안에도 양자 컴퓨터에 관한 소식이 계속 들려왔다. 젠슨황이 지난 1월에 열린 CES에서 양자 컴퓨터가 유용해지려면 15년에서 30년은 걸릴 것이라고 해서 관련 주가가 확 떨어진 적이 있었고, 2월 19일에  마이크로소프트는 기존의 초전도체 방식이 아닌 토폴로지 큐비트 기술을 활용하는 마요라나1을 공개했다. 이런 뉴스를 접할 때마다 뭔 외계어인가라는 생각과 함께 나름 물리를 잘했는데 하는 자신감에서 오는 (뭔 내용인지 몰라서) 자괴감도 생겼다.

3/ 이 책은 For dummies  시리즈답게 특정 주제, 이 책에서는 양자 컴퓨팅에 관한 온갖 이야기를 모두 소개하고 있다. 총 4개 파트로 이루어져 있는데, 1부와 2부를 재미있게 읽었다. 1부는 사실상 물리학의 역사이다.  양자와 중성자부터 소개하더니 금방 중첩(superposition)과 얽힘, 터널링과 결맞음 이야기로 달려간다. 하지만 양자 물리학에 대한 과학자들의 도전과 발견에 대한 이야기는 재미있게 읽혔다.  2부는 양자 컴퓨팅과 전통 컴퓨팅 방식을 비교해 가면서 어떤 분야에서 양자 컴퓨팅이 장점을 가지는 것인지에 대해 소개한다. 저자는 양자 컴퓨팅이 암호학, 머신러닝, 생명공학에 큰 변곡점을 만들어낼 수 있는 기반 기술로 이야기한다. 개인적으로 양자기술때문에 현재의 보안 기술이 무력화되는 Q-Day 이야기와 이를 대비한 국가간 기업간 개발 경쟁을 이해하는데 도움이 되었다. 왜 양자 기술에 주목하는지 대략 감을 잡았다고나 할까?

4/ 책을 일독했지만, 여전히 몇개 단어가 눈에 조금 익혀졌을 뿐 여전히 양자 컴퓨팅을 제대로 이해하기 어렵다. (뭐 처음 책을 읽기 시작할 때도 제대로 이해할 것이라는 기대는 하지 않았다.) 누군가 나에게 그래서 책을 읽고 나니 양자 컴퓨터에 대해 어떻게 생각해 라고 질문한다면  미래를 바꿀지도 모르는 기반 기술인 것 같다 정도 외에는  딱히 할 말이 없다. 이 책은 양자 컴퓨터를 이해한다기 보다는 양자 컴퓨터에 관련된 이야기를 소개하는 입문서로 괜찮다 생각된다. 하지만 결코 쉽지 않은 책이고, 아마도 2독, 3독을 해야 할 것 같다.

5/ 책 편집이나 번역은 무난했지만 조금씩 걸리는 부분이 있었다. 우선 For Dummies 시리즈는 원래 산만한 책인데, 이 책은 너무 정돈되어 있다. 원서를 보면 여러 박스로 본문들이 나뉘어지고, 저자가 관련 맥락에서 제공하고 싶은 정보를 박스로 제공하는 시리즈로 유명한데, 번역서는 박스와 본문이 구별이 잘 되지 않는다. 박스 내용의 글꼴도 본문과 동일하고, 박스 표시도 없어서, 집중하지 않으면 뜬금없는 맥락으로 이어진다.

6/ 여하튼 재미있고 흥미로운 주제이지만, 쉽지 않은 내용인데, 열심히(!) 읽었다. 책을 덮으며 내 머리속에 또하나의 질문이 떠오른다. 양자 컴퓨터가 과연 인류가 아직 해결하지 못한 문제를 해결해낼 수 있는 도구가 될까? 조금 시간차를 두고 한번 더 이 책을 읽어보아야 겠다. 그때쯤 다르게 다가올 수도 있겠지.

올 한해는 책을 읽고 기록을 남겨 보겠다는 새해 다짐을 하던 차에 한빛미디어 도서 리뷰어 모집 이메일을 보고 지원하였다.

요즘 여기저기서 접하게 되는 영상, 짧은 광고와 뉴스만 보기만하여, 많은 페이지의 책을 처음부터 끝까지 읽기가 쉽지 않았던 게으름에 변화를 주고 싶기도 했다.

수동적으로 움직이는 환경을 만드는 것도 독서를 하게 만드는 하나의 수단이 되는 것이라 믿는다.

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도서 리뷰어 활동으로 첫번째 받아 읽게 된 책은 2025년 1월에 출간된 신간으로 [ 모두를 위한 양자 컴퓨터 Quantum Computing for Dummies ] 이다.

지난 겨울 양자컴으로 미국 주식시장에서 핫한 이슈를 보았던 기억이 있어 반가운 주제였다.

이 기회에 양자와 관련된 다양한 환경과 비즈니스를 이해해 보자는 목표를 갖고 읽었다.

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책 제목에 "모두를 위한"이라는 것과

"누구나 쉽게 이해하는 양자 컴퓨터 원리부터 활용까지" 이 한 줄이 책의 내용을 다 담고 있는 것 같다.

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양자 Quantum 단어와 관련된 여러 용어를 쉽게 풀어서 그 history부터 설명을 해주고 있으며,

어려운 양자 관련 알고리즘 설명과 양자 개발을 시작하기 위한 개발환경과 플랫폼 소개까지 담겨 있다.

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또한 일반인을 위한 일상생활에서 볼 수 있는 양자 적용사례를 설명해주고,

양자 비즈니스 시작시 어떤 단계와 역할자가 있어야 성공할 수 있는지를 담아내고 있다.

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외서이면서 IT전문도서라 번역에 어려움이 있었을 텐데 매끄럽게 읽힌다.

책을 옮긴이가 물리학을 전공하고, 현재 양자 분야에서 연구하고 있는 분이라 그럴까 싶다.

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인터넷과 스마트폰이 현재의 많은 일상을 바꾸어 놓았듯이

향후 10년 혹은 20년이내에는 양자컴퓨팅이 상상하지 못한 새로운 속도로 일상을 변화 시킬 것이리라.

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양자컴퓨터가 RSA를 해독할 수 있게 되는 날인 Q-day에 두려워하지 않고,

그것에 대항되는 멋진 양자 사이버 보안 알고리즘이 대안으로 나타나길 기대해 본다.

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멋진 지식이 아닌 상식을 쌓게 된 독서였다.

인공지능, AI에 관하여 곳곳에서 노래를 부르듯 들려오고 있다. 그만큼 지금 가장 핫한 IT 트렌드는 인공지능이다. 이와 함께 멀리서 들려오는 노래가 하나 있는데 바로 그것이 양자 컴퓨터다.

아직은 작게 들리는 노래라 할 수 있지만, 하루가 다르게 가까워지고 있고 많아지고 있다.

그런데 개발자인 나로서도 양자 컴퓨터는 도무지 개념이 잡히지 않는다. 유튜브 같은 곳에 양자 컴퓨터 얘기가 나오면, 관심을 가지고 보고 있지만, 0, 1이 동시에 존재할 수 있고, 큐티트니 얽힘이니 어쩌고 하는 게 전혀 머릿속에 와닿지 않는다. 다 따로 놀아서 장님들이 코끼리를 만진 것과 같다. 이런 단편적 지식의 한계를 느끼며, 뭔가 체계적으로 양자 컴퓨터에 관해 배우고 싶었다.

그래서 보게 된 책이 윌리엄 헐리, 플로이드 스미스 저자가 쓴 "모두를 위한 양자 컴퓨터' (한빛미디어)다. 이 책은 4개의 파트에 챕터 20개를 통해 양자 컴퓨터의 개념, 역사, 발전 과정, 구조, 문제점, 응용, 프로그래밍, 알고리즘, 오해, 공부 방법 등의 내용을 담고 있다. 전체적으로 봤을 때, 양자 컴퓨팅 첫걸음을 위한 각종 정보를 담은 가이드와 같은 책이라 느꼈다.

'모두를 위한 양자 컴퓨터'의 첫 파트는 양자 컴퓨터의 시작과 발달 과정을 기존의 디지털 컴퓨터와 함께 설명하고 있다. 딱딱한 전산 개론 같은 책과는 달리, 계산자, 표 집계기 이야기도 나오고, 슈뢰딩거의 고양이 같은 기본적인 양자역학 이야기도 하고 있다.

이 파트를 보고 있으면, 양자 컴퓨터가 하루아침에 우리에게 뚝 떨어져 나온 것이 아닌 것을 제대로 알 수 있다. 레이저, 태양 전지, 전자 현미경, 반도체, 원자시계, MRI 등 얼핏 보면, 양자 컴퓨터와 전혀 상관없어 보이지만, 이에 관련된 기술이 발전을 거듭하며 양자 컴퓨터를 만드는 데 영향을 끼친 것이다.

좀 더 구체적인 양자 컴퓨터 기술은 파트 2에 나와있다. 전통적인 컴퓨터는 일반적인 계산 방법을 사용하지만, 양자 컴퓨터는 통계적 접근으로 계산하므로 사용하므로 잘 하는 분야가 서로 다르다.

특히 조합 문제 최적화, 선형 대수 문제, 인수 분해, 미분 방정식이 큰 잠점이다.

백만 개의 항목을 검색하는데, 기존 컴퓨터는 평균 50만 번 시도가 필요하다면, 양자 컴퓨터로는 그로버 알고리즘을 사용해서 1,000번 정도로 가능하다고 한다. 그만큼 처리 속도가 빠르고, 비용 또한 줄일 수 있다. 그래서 구글이나 마이크로소프트, IBM과 같은 기업들이 많은 돈을 들여 연구하고 있는 것이다.

이렇게 엄청난 성능을 보이는 양자 컴퓨터지만 아직 갈 길이 멀다. 양자 컴퓨터 작동을 위해 절대온도 0K에 가까운 환경을 조성해서 열 간섭을 막아야 하고, 진동, 자기장, 우주선 등도 막아야 한다. 양자 어닐링, 새로운 양자 알고리즘도 필요하다.

이러한 양자 컴퓨터에 관련된 기초 지식, 다양한 정보를 아는 데 있어, '모두를 위한 양자 컴퓨

터'에서는 사진과 도표, 실제 사례 등을 잘 엮어 설명하고 있어서 독자의 이해를 돕고 있다. 또한 난이도 있는 기술적 내용에는 DIFFICULT 아이콘을 붙여 이해 안 가면 일단 넘어가게 하고 있고, 중요한 곳에는 NOTE를, 실수나 오해가 있을 수 있는 부분엔 WARNING, 전문가의 힌트나 아이디어에는 TIP으로 표시해놨다.

개발자 입장에서는 양자 컴퓨터 프로그래밍을 어떻게 하는지 큰 관심이 있을 것이다. 나 역시 관심 분야였고, 막연히 그 비싼 장비를 써 볼 수는 없을 거란 생각을 했다. 그런데 파트 3에서 이런 것들을 다루는데, 양자 프로그램에는 어떤 것들이 필요하고, 파이썬을 통해 양자 알고리즘을 써 보는 프로그래밍 방법도 알려준다. 게다가 양자 컴퓨팅을 좀 더 자세히 배우려는 사람들을 위해, 교육자료와 교재 정보, 참고 블로그 등도 자세히 담고 있다.

이어지는 파트 4에는 양자 컴퓨터 관련 비즈니스 정보와 각종 Q&A를 다루고 있는데, 파트 3에 이어 학습자 입장에 어떤 것을 익히는 것이 좋으며, 양자 컴퓨팅의 비전이 어떤지 자세히 들려주고 있다.

양자 컴퓨터 때문에 암호화폐 망한다는 소리도 있는데, 현재 암호화는 양자 컴퓨터가 풀게 되겠지만, 그에 따라 더욱더 강화된 양자 기술을 사용한 암호 체계가 등장할 것이다. 그리고 '모두를 위한 양자 컴퓨터'를 보기 전에는 양자 컴퓨터가 아직 연구소에서 실험 정도 하는 수준으로 생각했는데, 이미 양자 컴퓨터는 현역이었다. '모두를 위한 양자 컴퓨터'를 통해 새로운 것을 많이 알게 되었고, 잘못 알고 있었던 것도 바로잡을 수 있었다.

'모두를 위한 양자 컴퓨터'를 보면, 양자 컴퓨터는 물류, 교통, 금융, 군사, 모델링, 기후, 의약품 개발, 각종 시뮬레이션 등에 매우 유용한 것을 알게 된다. 특히 인공지능, 머신러닝 경우, 현재 엄청난 전기 사용, 비싼 GPU 등으로 주춤하는 모습도 보여 줬는데, 양자 컴퓨팅 기술로 이 문제점을 보완할 수 있어서, 더 다양한 인공지능 비즈니스를 펼치기 위해서는 양자 컴퓨팅 기술 발전도 필요로 하고 있다.

따라서 보다 더 큰 그림을 그리는 개발자 또는 비즈니스맨이라면 양자 컴퓨터에 관심을 가져야 한다고 생각한다.

그 첫걸음은 당연히 '모두를 위한 양자 컴퓨터'를 통해서다.

한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬 받아 작성된 서평입니다.

안녕하세요?

공부하고 글 쓰는 개발자, 품격 있는 직장인 부자입니다.

2010년 대학교에 입학해서 컴퓨터를 공부하게 되고 이후 몇 년이 되지 않아서 언젠가는 양자역학과 양자컴퓨팅을 공부해야겠다는 생각을 했었는데요. 이렇게 많이 늦어질 줄은 몰랐습니다. 

중학생, 고등학생 때부터 물리학을 정말 좋아했기 때문에 혼자서 독학도 많이 하고 대학생때도 외부 강연을 혼자 찾아가서 듣기도 했던 기억이 나네요. 결국 대학원에서는 다른 분야를 전공하긴 했지만 아직 양자역학에 대한 갈망은 많이 있습니다. 늦지 않았으니까요!

한빛미디어의 신작 책인 『모두를 위한 양자 컴퓨터』는 "누구나 쉽게 이해하는 양자 컴퓨터 원리부터 활용까지"라는 부제와 함께 처음 양자 컴퓨팅을 공부하는 사람들도 쉽게 읽고 이해할 수 있도록 길을 제시하는 입문서입니다. 

대상 독자는 컴퓨터나 스마트폰의 사용 경험이 있고 이 분야에 대해 호기심이 있는 사람이라면 누구나라고 이야기하고 있습니다만 솔직히 책을 훑어보니 물리학이나 컴퓨터를 모르는 사람들은 이해하기 어려운 부분이 많은 것이 사실입니다. 근데 이게 또 괜찮은 것이 양자나 컴퓨터를 모르는 사람은 이 책을 집어 들지도 않을 것이기 때문에... 입문서가 맞긴 합니다.

요즘 아이온큐(IONQ)나 리게티컴퓨팅(RGTI) 같은 기업들이 투자 대상으로 많이 주목받으면서 자연스럽게 양자컴퓨팅에 대한 일반인의 관심도 많아졌죠. (순서가 거꾸로 되어야 하는 것이 아닌가 싶지만...) IBM이나 구글 등 전통적인 강자가 양자컴퓨터를 이야기할 때는 주목하지 않다가 소형 기업이 이야기를 할 때 관심을 가지는 것은 다분히 주식의 가격 때문일 것입니다.

뭐가 되었든 양자역학과 양자컴퓨팅은 하나의 주요 미래 기술 산업이며 주요 투자 섹터로 주목받아 앞으로 수십년을 이끌어 가게 될 것 같아요. 그렇다면 우리는 최소한 핵심 개념들을 알고 가야한다고 생각합니다. 

큐비트, 중첩, 얽힘, 터널링과 결맞음 등 양자 컴퓨팅의 성능을 이야기하는 개념들과 양자역학의 핵심 개념인 양자화, 불확정성그리고 결맞음 등도 이해하면 많은 도움이 되겠죠.

제가 다시 대학원으로 돌아가거나 학문을 시작하게 된다면... 아니 그러지 않더라도 양자컴퓨팅에 대한 공부는 자세하게 들어가보고 싶기에 기회가 된다면 책과 자료를 읽고 더 많은 내용을 쉽게 공유해보도록 하겠습니다. 입문서라고 들고 온 책이지만 상당히 어려운 부분이 많아서 그냥 가볍게 읽기에는 너무 아깝네요. 자세하게 파고 들어봐야겠습니다.

아마 이 분야에 깊이 관심이 없는 사람이라도 양자 컴퓨터가 미래를 어떻게 바꾸게 될 지 궁금한 사람들이 많을 것 같아요. 기술을 자세히 알면 스스로 유추할 수 있지만 모든 사람이 그럴 필요는 없죠. 저도 공부하면서 생각나는 아이디어나 좋은 정보들이 보인다면 하나씩 기록을 해봐야겠습니다.

오랜만에 개인적으로도 좋아하고 정말 흥미로운 분야인 양자역학과 양자컴퓨팅에 대한 입문서를 보게 되어 들 뜬 마음으로 공부를 시작합니다. 

많은 사람들이 함께 이 책을 보고 이야기를 나눌 수 있었으면 좋겠네요. 양자 컴퓨터를 알고 싶은 모든 분들께 추천하는 괜찮은 입문서입니다.

『모두를 위한 양자 컴퓨터』 후기 끝.

한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬 받아 작성된 서평입니다.

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양자 컴퓨터에 대한 책을 읽기 전, 저는 막연한 두려움과 기대감을 동시에 가지고 있었습니다.

양자역학은 워낙 어렵다는 평이 많아, 양자 컴퓨터 역시 이해하기 쉽지 않을 거라는 생각이 지배적이었죠.

또한, 기존 프로그래밍과는 완전히 다른 양자 컴퓨터 프로그래밍은 더욱 난해할 것이고,

실용화까지는 요원하여 직접 경험해 볼 기회조차 없을 거라 여겼습니다.

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결론적으로, 책을 완독한 후에도 이러한 기본적인 생각은 크게 변하지 않았습니다.

하지만 막연했던 개념들이 조금이나마 명확해진 것은 분명한 수확이었습니다.

저자는 초보 독자를 염두에 두고 최대한 쉽게 설명하려 노력한 흔적이 엿보였습니다. (물론, 여전히 쉽다고 단정할 수는 없지만요.)

더불어, 현재까지의 양자 컴퓨터 동향을 상세히 다뤄 투자 정보를 얻는 데에도 도움이 될 것 같았습니다.

실용화 시점에 대한 전문가들의 엇갈린 전망, 즉 10년 이상 걸린다는 의견과 이미 산업 현장에서 활용되고 있다는 주장이 공존하는 이유를 이해할 수 있게 된 점도 좋았습니다.

비록 직접 따라 해 보지는 못했지만, 실제 프로그래밍이 가능한 데모 코드를 제공한 점도 긍정적으로 평가합니다.

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저자는 양자 컴퓨터의 미래를 매우 낙관적으로 전망하며, 지금 뛰어들지 않으면 뒤처질 것이라고 강조합니다.

현재와 미래에 적용 가능한 다양한 분야를 제시하고, 추가 학습을 위한 유용한 자료를 소개해 준 점은 이 책의 큰 장점이라고 생각합니다.

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하지만 아쉬운 점도 있었습니다.

특정 기업의 광고처럼 느껴지는 부분이 있었고, 동일한 내용이 반복되는 경향이 있었습니다.

"한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬받아 작성된 서평입니다."

양자 컴퓨팅이라는 용어가 더 이상 낯설지 않은 시대가 되었습니다. 이 기술은 단순히 공상과학 소설 속 이야기가 아니라, 우리의 일상과 미래에 깊숙이 파고들고 있습니다. '모두를 위한 양자 컴퓨터'는 이러한 양자 컴퓨팅의 세계로 친절하게 안내하는 책입니다.

책은 양자 컴퓨팅의 역사와 발전 과정을 상세히 설명하며 시작합니다. 전통적인 컴퓨팅과는 확연히 다른 양자 컴퓨팅의 원리와 기본 개념을 체계적으로 다루고 있습니다. 특히, 큐비트(quantum bit)의 개념은 양자 컴퓨터의 핵심입니다. 큐비트는 고전적인 비트와 달리 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있는 특성을 지니고 있어, 양자 컴퓨터가 복잡한 문제를 더 빠르게 해결할 수 있는 가능성을 제공합니다.

이어서, 다양한 큐비트의 유형과 특성을 설명하며 양자 컴퓨팅의 선택지를 제시합니다. 비즈니스나 연구 분야에서 양자 컴퓨팅을 활용하려는 분들에게 유용한 정보를 제공합니다. 큐비트의 특성은 양자 컴퓨팅의 성능과 가능성을 탐구하는 데 필수적입니다.

세 번째 부분에서는 양자 컴퓨터 프로그래밍과 응용 분야를 다룹니다. 양자 알고리즘과 클라우드 양자 컴퓨팅에 대한 설명은 실제로 양자 컴퓨터를 활용하고자 하는 분들에게 실질적인 가이드를 제공합니다. 이 과정에서 큐비트의 동작 원리를 이해하는 것이 중요한데, 이는 양자 컴퓨터의 혁신적인 변화를 잘 보여줍니다.

마지막으로, 양자 컴퓨팅에 대한 오해를 바로잡고, 기술적인 질문과 비즈니스 관련 질문에 대한 답변을 제공합니다. 양자 컴퓨팅에 대한 깊이 있는 이해를 돕는 동시에, 대학 연구 프로그램 정보와 같은 실용적인 자료도 포함되어 있어 미래의 진로를 고민하는 젊은 독자들에게도 유익합니다.

저자인 윌리엄 헐리와 플로이드 스미스, 그리고 번역자인 류정원의 전문성과 경험이 책에 깊이를 더하며, 양자 컴퓨팅의 복잡한 세계를 부드럽고 친절하게 풀어냅니다. 양자 컴퓨터가 열어줄 새로운 가능성에 대한 기대감으로 가득 찬 독자라면 이 책을 통해 그 첫걸음을 내딛어 보시길 바랍니다.

정보 교사로서 학생들에게 양자 컴퓨팅의 세계를 소개하고자 하는 분들에게도 이 책은 훌륭한 안내서가 될 것입니다. 양자 컴퓨팅에 대한 이해가 필요한 모든 이들에게 추천할 만한 필독서로, 양자 컴퓨팅의 세계로 한 걸음 더 나아가 보시기 바랍니다.

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  한빛미디어 <나는 리뷰어다> 활동을 위해서 책을 제공받아 작성된 서평입니다.

모두를 위한 양자 컴퓨터: 누구나 쉽게 이해하는 양자 컴퓨터 원리부터 활용까지(한빛미디어, 2025)

책 소개

저자 : 윌리엄 헐리(Whurley, William), 플로이드 스미스(Smith, Floyd Earl)

제목 : 모두를 위한 양자 컴퓨터: 누구나 쉽게 이해하는 양자 컴퓨터 원리부터 활용까지

번역 : 류정원

출판사 : 한빛미디어

출간 연도 : 2025.01.

원문 제목 : Quantum Computing For Dummies (For Dummies, 2023)

페이지 : 388쪽

모두를 위한 양자 컴퓨터 - 예스24

2025년은 유엔이 지정한 ‘세계 양자 과학 기술의 해’양자 컴퓨팅의 세계로 뛰어들다원자의 힘을 활용한 새로운 컴퓨터가 등장하며 컴퓨터 작동 방식에 혁명을 일으키고 있다. 이 책은 양자 역

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퀀텀 점프(Quantum Jump)라는 익숙한 표현은, 대게 '기업이나 산업이 단계를 뛰어넘어 비약적으로 발전하는 것'을 뜻하는 수사적 표현으로 사용되었다.

양자 컴퓨터, 양자 컴퓨팅에 관심이 집중되며 '퀸텀 점프'의 본래 뜻인 '낮은 에너지 준위에 있는 양자가 높은 에너지 준위로 이동하는 일' 역시 주목 받고 있다.  

양자컴퓨터는 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터의 계산 속도를 가뿐히 뛰어넘는다. 작년 12월 구글이 발표한 자체 개발 양자컴퓨터 칩 ‘윌로우(Willow)’는 현재 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 10의 셉틸리언(10의24제곱·septillion)년 걸리는 문제를 5분 만에 푸는 어마어마한 성능을 보였다. 

뜨거운 감자인 '양자 컴퓨터'의 시간 속에서, 한빛미디어의 신간 '모두를 위한 양자 컴퓨터' 를 만나게 되었다.

양자컴퓨터는 중첩과 얽힘이라는 양자역학적 특성을 이용한 컴퓨터다. 0과 1로 이뤄진 기존 컴퓨터와는 완전히 다른 패러다임이다. 양자컴을 구성하는 기본 단위인 큐비트는 0과 1을 동시에 나타낼 수 있는 중첩상태며 각 큐비트는 아무리 멀리 떨어져도 서로 얽혀 영향을 받는다. (이런 특성으로 기존 슈퍼컴퓨터로 25억년이 걸릴 연산이 양자컴퓨터로는 단 200초면 해결할 수 있다고 한다.)

'모두를 위한 양자 컴퓨터'는 '양자 컴퓨팅은 실제로 무엇을 할 수 있을까?'를 화두로 전통적인 컴퓨터(기존의 컴퓨터)를 양자 컴퓨팅과 비교 하며 설명한다.

총 4부 20장으로 구성된 책은

• Part 1. 양자 컴퓨팅의 성능
• Part 2. 양자 컴퓨팅 옵션
• Part 3. 양자 컴퓨팅과 얽히기
• Part 4. 알아 두면 좋은 열 가지 이야기

의 주제를 담고 있다.

1부  양자 컴퓨팅의 성능에서는 양자 역학 기술과 전통적 컴퓨팅(현재의 컴퓨터)를 소개하고,

2부 양자 컴퓨팅 옵션에서는 양자 컴퓨팅을 수행할 수 있는 다양한 방법과 게이트 기반 양자 컴퓨팅에 사용되는 다양한 큐비트 유형을 설명한다.

3부 양자 컴퓨팅과 얽히기에서는 양자 컴퓨팅 알고리즘과 양자 컴퓨터 프로그래밍을 

마지막 4부 알아 두면 좋은 열 가지 이야기에서는 우리가 흔히 갖는 생각과 질문에 대한 답이 쓰여있다.

양자 컴퓨터를 이해하기 위해 1장에서는 양자 컴퓨팅의 기초를 설명하고, 3장에서는 양자 컴퓨팅의 배경이 되는 양자 역학을 설명한다.(물리학은 어렵다는 것을 다시 한 번 느낄 수 있었다.)

양자 컴퓨팅의 알고리즘과 큐비트의 다양한 유형에 대한 설명을 지나면 양자 컴퓨터 프로그래밍과 양자 컴퓨팅 응용 분야에 대해 조금 쉽게 다가 갈 수 있다.(이해력이 상승한다.)

3부까지의 산을 오르면, 마지막 4부에서는 '책을 뒤에서부터, 거꾸로 읽을걸!' 하는 생각과, 기존에 갖고 있던 양자 컴퓨터 관련 궁금증을 명확하게 정리해주는 '십문십답' 패키지를 만난다. 양자 컴퓨팅에 대해 내가 갖고 있던 질문은 '비트 코인과 같은 암호화 데이터는 양자 컴퓨팅에 의해 복호화가 가능하다.' 였는데, 이 역시 '17장, 오해 9' 소주제에 우문현답이 적혀 있다.(자세한 내용은 책에서 확인하자.)

(+ 마블의 주인공들 중 한명인 앤트맨의 '양자 역학' 관련 내용도 포함되어 있다.)

부상하고 있는 양자 컴퓨팅을 '모두를 위한 양자 컴퓨터'는 입문자의 눈높이에서 양자 관련 내용을 설명한다. 양자 컴퓨팅의 뿌리와 양자 역학 기술의 발전, 응용 분야에 사용되는 양자 프로그래밍과 알고리즘 그리고 양자 컴퓨팅에 대한 오해(질문)과 이에 대한 답변으로 양자 컴퓨팅의 '현재'를 명확하게 이해 할 수 있다.

'유령 같은 원격 작용'이라는 얽힘에 대한 개념 또는 우리의 기존 관념을 뒤흔드는 양자 세계가 궁금하거나,

양자 컴퓨팅에 대해 기초부터 응용까지 작동원리와 함께 이론을 학습하고 싶은 모든 분께 이 책을 추천한다.

  한빛미디어 <나는 리뷰어다> 활동을 위해서 책을 제공받아 작성된 서평입니다.

한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬 받아 작성된 서평입니다.

모두를 위한 양자 컴퓨터

양자 컴퓨터란 무엇인지 차근차근 알아갈 수 있는 책이 한빛미디어에서 발간됐습니다. 총 4개의 파트, 20개의 챕터로 이루어진 이 책은 전통적인 컴퓨터와 양자 컴퓨터가 무엇이 다른지, 양자 컴퓨터를 통해 어떤 문제를 해결할 수 있는지 촘촘하게 알려줍니다. 각 파트는 양자 컴퓨팅의 성능, 양자 컴퓨팅 옵션, 양자 컴퓨팅과 얽히기 그리고 알아 두면 좋은 열 가지 이야기로 이루어져 있습니다.

이 책은 양자 컴퓨팅에 대한 기본 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 설명하고(각 잡고 보지 않으면 어렵긴 합니다), 특히 양자 중첩, 얽힘, 큐비트 등의 개념을 일상적인 비유를 통해 설명하여 양자 컴퓨팅의 진입 장벽을 낮추었습니다. 무엇보다 각 파트는 서로 간섭이 최소화되어 있어서 읽고 싶은 부분부터 읽어도 된다는 점입니다. 개인적으로는 이런 부류의 책을 좋아합니다. 유독 잘 안 읽히는 챕터가 있는 책은 특히 그렇습니다.

아무튼, 다양한 사례와 함께 책을 읽다 보니 AI가 우리 세계에 순식간에 침투했듯이 양자 컴퓨팅과 함께하게 될 미래가 궁금해졌습니다. 양자 컴퓨터에 호기심이 조금이라도 있다면, 혹은 미래가 궁금하다면 일독을 권합니다.

"한빛미디어 <나는 리뷰어다> 활동을 위해서 책을 제공받아 작성된 서평입니다."
해서, 최대한 책을 펼쳐놓는 형태로 리뷰를 작성해 보려고 합니다.
그 중에 자신에게 맞는 부분이 있다면 책을 선택해 보시면 될 것 같습니다. ^^

1️⃣ 이 책이 다루는 내용
-   양자 컴퓨팅의 개념, 필요성, 현재 어디까지 왔는지, 사용방법, 적용(응용) 분야에 대해 다루는 것 같다.

2️⃣ 대상 
- 양자 컴퓨터에 입문하려는 독자를 위한 책

(이 책을 읽기 위해 필요한 것들은 아래와 같은 것이라고 한다.) 
- 컴퓨터 혹은 스마트폰 경험이 있다.
- 새로운 주제를 조사하기 위해 인터넷에 접속할 수 있다. 
- 양자 컴퓨팅이 자신이 직업, 비즈니스 또는 세상을 위해 무엇을 할 수 있는지 궁금하다.

3️⃣ 책 구성 
PART1 양자 컴퓨터의 성능
PART2 양자 컴퓨팅 옵션 
PART3 양자 컴퓨팅과 얽히기 
PART4 알아두면 좋은 10가지 이야기 
 

4️⃣  서평 
이번에는 잘 모르는 내용이라 서평이라기보다는 여기에 나온 내용에 대한 간략한 정리와 
이런 것들을 다루는 것 같다는 정도로 정리를 해보려고 한다.

1) 양자 컴퓨터 
. 얽힘이라고 이야기되는 여기에도 존재하고 저기에도 존재하는 양자역학을 풀어내는 컴퓨팅 
. 예를들면 내 앞에 길이 두갈래가 있다면 내가 A라는 길에도 존재하고 B라는 길에도 존재한다는 의미
. 양자역학은 기본적으로 이해의 영역이 아니라, 받아들임의 영역이라, 이런 것들이 존재한다고 생각하고 이해하려고 노력해야 하는 것 같음 
. 전통적인 컴퓨터로 해결할 수 있는 문제들도 있지만 기하급수적으로 늘어나는 집약적인 문제를 처리하는데 적합하다고 한다. 
. 그 예가 배송경로 최적화라고 한다.

2) 양자 컴퓨터 응용분야는 크게 3가지로 나눠진다고 한다. 
. 시뮬레이션 
. 최적화
. 계산

3) 양자 컴퓨터와 전통적인 컴퓨터의 차이 
. 가장 빠른 경로를 찾기위해 전통적인 컴퓨터는 약 2주가 걸리고 최단시간을 비교하는 데 추가 시간이 필요하다. 
. 충분한 큐비트를 가진 양자 컴퓨터는 단 한 번의 프로그램 실행으로 20,000개의 경로를 모두 비교할 수 있으며, 이는 몇 초만에 가능하다.

이런 양자역학과 그것을 구현하는 방법인 양자컴퓨팅에 대한 전반적인 내용을 이해할 수 있는 것같다. 
그리고 실질적으로 양자컴퓨팅을 경험해볼 수 있는 방법들도 소개한다.

양자 컴퓨팅에 대해서 히스토리, 지금까지 양자 컴퓨터가 걸어온 길과 지금의 현 상태, 사용방법, 응용분야, 양자 컴퓨터가 왜 필요한 지에 대한 시각을 갖을 수 있게 해주는 책인 것 같다.

내용이 어려울 수 있기 때문에, 어느정도 읽으면서 자신만의 언어로 정리를 하면서 읽는게 이해를 하는데 도움이 되는 것 같다. 정리를 해가면서 읽다보면 뒤로갈수록 내용이 반복되어 그나마 이해도가 좀 더 좋아지는 것 같다.

암튼 양자 컴퓨터에 대해 전반적으로 이해를 하고, 개념을 잡는데 도움이 되는 책이라고 생각한다.

5️⃣  한줄소감 
- 양자 컴퓨터에 대해 궁금함의 해결을 시작하기 좋은 책!!



"한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬 받아 작성된 서평입니다."

최근 IT 업계에서 가장 뜨거운 키워드 중 하나가 바로 양자 컴퓨터입니다. 기존 컴퓨터와는 전혀 다른 원리로 작동하는 이 신기술은, 우리가 알고 있는 계산 방식의 한계를 뛰어넘을 것으로 기대되고 있습니다. 하지만 양자 컴퓨팅은 개념 자체가 어렵고, 전문가가 아니면 쉽게 접근하기 어려운 분야이기도 합니다.

그렇다면, 비전공자도 이해할 수 있는 양자 컴퓨터 입문서가 있다면 어떨까요? 이번에 소개할 책은 한빛미디어에서 출간한 『모두를 위한 양자 컴퓨터』입니다. 이 책은 복잡한 수학과 물리 이론을 배제하고, 양자 컴퓨터의 개념과 원리를 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 풀어냈습니다.

1. 『모두를 위한 양자 컴퓨터』는 어떤 책인가요?

한빛미디어에서 출간한 『모두를 위한 양자 컴퓨터』는 제목 그대로 모든 사람을 위한 양자 컴퓨터 입문서입니다. 특히 IT 업계 종사자나 개발자는 물론, 양자 컴퓨터에 관심이 있는 일반 독자도 쉽게 읽을 수 있도록 구성되어 있습니다.

이 책은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

✔ 쉬운 설명: 수학 공식을 최소화하고, 직관적인 예시를 통해 양자 컴퓨터의 개념을 설명합니다.

✔ 스토리텔링 방식: 단순한 이론 설명이 아니라, 실제 사례와 흥미로운 이야기로 개념을 풀어냅니다.

✔ 프로그래밍 코드 제공: 양자 알고리즘을 직접 실습해볼 수 있도록, 파이썬과 Qiskit 코드가 포함되어 있습니다.

✔ 최신 양자 기술 반영: 2024년 기준 최신 연구 동향과 실제 기업들의 양자 컴퓨팅 활용 사례를 다룹니다.

특히, 기존 양자 컴퓨터 서적들이 물리학적 접근 방식이 강한 반면, 이 책은 IT 개발자와 일반인을 위한 설명에 초점을 맞추고 있어 부담 없이 읽을 수 있습니다.

2. 양자 컴퓨터란 무엇인가요?

책의 주요 내용을 간략히 살펴보면, 양자 컴퓨터의 핵심 개념을 다음과 같이 정리할 수 있습니다.

✅ 큐비트(Qubit): 기존 컴퓨터의 비트(Bit)가 0 또는 1의 값을 가지는 것과 달리, 큐비트는 0과 1을 동시에 가질 수 있습니다. 이를 **중첩(superposition)**이라고 합니다.

✅ 얽힘(Entanglement): 두 개 이상의 큐비트가 서로 연결되어, 한 큐비트의 상태 변화가 다른 큐비트에도 즉시 영향을 주는 현상입니다.

✅ 양자 우월성(Quantum Supremacy): 기존 슈퍼컴퓨터로 수천 년이 걸릴 계산을, 양자 컴퓨터는 몇 분 만에 수행할 수 있다는 개념입니다.

✅ 양자 알고리즘: 기존 컴퓨터와 다른 방식으로 문제를 해결하는 알고리즘으로, 가장 유명한 것은 쇼어(Shor) 알고리즘과 그로버(Grover) 알고리즘입니다.

책에서는 위 개념들을 이해하기 쉽게 설명하며, 이를 활용한 실제 사례들도 함께 다룹니다.

3. 누구에게 추천할까요?

✔ 양자 컴퓨터를 처음 접하는 사람 – 복잡한 수학 없이 쉽게 설명되어 있어, 입문자에게 적합합니다.

✔ IT 개발자 및 엔지니어 – 프로그래밍 코드와 함께 양자 컴퓨팅을 실습할 수 있어 실무에도 도움이 됩니다.

✔ 최신 기술 트렌드를 알고 싶은 사람 – 양자 컴퓨팅이 산업에 미치는 영향을 쉽게 이해할 수 있습니다.

특히, 개발자를 위한 파트에서는 IBM의 Qiskit을 활용한 양자 프로그래밍 실습이 포함되어 있어, 직접 코드로 실행해보면서 개념을 익힐 수 있습니다.

4. 『모두를 위한 양자 컴퓨터』를 읽고 나면?

이 책을 다 읽고 나면, 다음과 같은 점을 얻을 수 있습니다.

"한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬 받아 작성된 서평입니다."

요즘 핫한 주제인 양자 컴퓨터에 대해 다루고 있는 책입니다.

저는 전자공학과 소프트웨어를 전공했고 그렇기에 양자 역학과 파동 방정식 등을 대학시절 배우면서 이 친구와 친해지기는 힘들겠다고 느꼈습니다. ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

다시 한번 친해져 보려고 해당 책을 읽어보게 되었는데요, 대학 시절의 그런 딱딱한 물리 느낌은 아니고 일반인들이 읽을 수 있게 '양자 컴퓨터'에 집중한 느낌이었습니다. 해당 책을 읽으며 들었던 생각은 두 가지입니다.

1. 누구나 쉽게 이해하기는 쉽지 않다고 생각합니다. 고등학생 수준의 화학, 물리 상식이 있다면 부담없이 읽을 수 있습니다. 

물론 사전 지식이 전혀 없어도 읽는 데는 무리가 없지만 단어들을 좀 찾아보는 일이 필요할 것 같습니다.

2. 양자컴퓨터의 역사에 관한 이야기부터 양자컴퓨팅의 응용까지 단계별 짜임새가 잘 이루어져있습니다. 그래서 내용이 계속 이어지는 느낌을 받아서 재밌었습니다.

아직 책을 전부 읽어보지는 못했고 아침, 저녁으로 조금씩 읽고 있는데요, 꽤 재밌습니다. 3월 중에는 완독을 목표로 하고 있어요. 요즘 정말 말이 많은 양자컴퓨팅에 관심이 있으신 분들은 해당 책을 꼭 추천드립니다.

양자 컴퓨팅의 성능·역사적 배경, 구현 방식, 알고리즘 및 오해와 Q&A로 정리하는 양자 컴퓨팅 총정리

1925년을 전후로 하이젠베르크(Heisenberg), 슈뢰딩거(Schrödinger), 파울리(Pauli) 등이 현대적 의미의 양자역학 이론 정립이 되었고, 이를 시작점으로 하여 2025년 올해는 양자과학기술이 태동된지 100주년이 되는 의미있는 한해라 여겨지고 있습니다. 그래서 특히 양자 과학기술의 중요성을 알려 대중화를 촉진하는 전환점이 될것 이라고 예측하는 이들이 많습니다. 유엔은 2024년 6월 7일 양자과학과 기술의 중요성을 기념하고 널리 알리기 위해 2025년을 [국제 양자과학 및 기술의 해]로 지정했으며, 올 한해 양자 과학 및 응용의 중요성에 대한 대중의 인식을 높이는 것을 목표로 하는 모든 활동을 지원하게 됩니다.

저자 윌리엄 헐리는 IBM [마스터 인벤터(Master Inventor)]로서 여러 기술 혁신을 주도해 온 인물입니다. 스타트업을 창업하고 성공적으로 엑시트한 경험도 다수 보유하고 있습니다. 저자가 설립한 [스트레인지웍스(Strangeworks)]는 양자 컴퓨팅 분야에서 특히 주목받는 기업으로 클라우드 환경에서 양자 프로그래밍을 실험할 수 있는 플랫폼을 제공합니다. 저자는 "양자 컴퓨팅을 더 많은 사람들에게 알리고, 누구나 이 혁신적인 기술에 접근할 수 있도록 돕겠다"는 포부를 꾸준히 밝혀왔으며 이러한 배경 위에서 쓰인 책이 바로 본 도서, [모두를 위한 양자 컴퓨터(Quantum Computing For Dummies)]입니다.

며칠전 마이크로소프트가 발표한 양자 칩 [마요라나1]과 같이, IBM이나 구글 등 IT 대기업들은 막대한 자금을 투입해 초전도체 기반, 이온 트랩 기반 등의 양자 하드웨어를 연구 개발하고 있습니다. 또한 클라우드 플랫폼을 통해 양자 컴퓨터 시뮬레이터나 실제 장비를 체험해볼 수 있는 각종 서비스, 교육 및 자격증 프로그램을 선보이고 있습니다. 그만큼 전 세계가 양자 기술을 미래 혁신의 [다음 축]으로 전망하고 있으며, 글로벌 투자자와 대학 연구실, 정부기관까지 높은 관심을 보이고 있습니다. 이런 변화 속에서 일반 대중과 IT 실무자들이 "양자 컴퓨팅이 도대체 무엇이며, 어떤 가능성을 열어줄 것인가?"라는 의문을 품는 것은 너무나 자연스러운 현상일 것입니다.

그러나 양자 컴퓨팅은 물리학, 수학, 컴퓨터공학, 전자공학 등 다양한 분야를 융합하는 첨단 영역이다 보니, 이해하려는 이들에게는 난해하게만 느껴집니다. 예를들면 [중첩(superposition)] 이나 [얽힘(entanglement)] 등과 같은 양자 역학의 핵심 원리를 이해해야만 큐비트(qubit)의 작동 방식을 제대로 알 수 있는데 이러한 기본 들이 고전 물리학과는 전혀 다른 패러다임 상의 어떤것이기 때문 더욱 이해하기가 어렵습니다. 바로 이 지점이 많은 이들에게 진입장벽이 됩니다. [슈뢰딩거의 고양이] 이야기를 듣고서도 "관찰하지 않으면 고양이가 죽은 것인지 산 것인지 알 수 없다"는 설정 자체를 잘 이해하기 어렵고, 하이젠베르크의 불확정성 원리나 파동함수의 붕괴 같은 개념이 머릿속에서 쉽게 그려지지 않게됩니다. 이런 캐즘의 너머로 가지못해 양자 역학과 양자 컴퓨팅은 막연히 어려운 것으로만 치부되곤 합니다.

이 책은 이런 캐즘을 낮추어 누구나 양자 컴퓨팅의 기본 개념을 친숙하게 접하도록 돕는 목적에서 출발합니다. 저자 월리엄 헐리와 공동 저자 플로이드 스미스는 [모두를 위한] 특유의 구조를 따라 기초적인 컴퓨터 역사, 양자 역학의 주요 개념 그리고 양자 컴퓨터의 구체적인 하드웨어 및 소프트웨어 스택을 폭넓게 다루고 있습니다. 단순히 물리학 이론을 나열하거나 이해한것 같으면서도 아닌것 같은 관련 실험만을 소개하는데 그치지 않고 실제 산업 현장에서의 응용 사례와 비즈니스 가치에 대해서도 꽤 자세히 짚어 갑니다. 예컨대 금융 분야에서는 양자 컴퓨팅을 통한 포트폴리오 최적화나 옵션 가격 결정이 어떻게 혁신적 가치를 가져올 수 있는지, 제약·신약 분야에서는 어떻게 분자 시뮬레이션을 통해 신약 개발 시간을 단축하고 그 방법은 무엇인지를 보여줍니다.

책의 큰 구성은 4개의 부분으로 나뉩니다. 1부에서는 양자 컴퓨팅의 성능과 역사적 배경을 간단히 소개합니다. 기존의 슈퍼컴퓨터로 풀기 어려웠던 문제를, "왜 양자 컴퓨터는 빠르게 풀 수 있는가?"라는 질문에 대답하기 위해, 0과 1의 비트기반의 컴퓨터 연산 방식과 0과 1을 동시에 표현 가능한 중첩 상태(superposition)의 양자 컴퓨터 큐비트를 대비시킵니다. 이 때문에 병렬 연산에 강점을 보이게 되며, 특정 문제에 대해서는 슈퍼컴퓨터가 수백만 년 걸릴 계산도 "단 몇 초 내에 해결할 수 있다"는 미래 가능성을 제시합니다. 이어서 양자 역학의 주요 개념인 얽힘, 불확정성, 결맞음 등이 컴퓨팅에 어떻게 응용되는지를 설명하는데, 물리학에 대한 깊은 사전 지식이 없어도 이해할 수 있도록 쉽고 친절하게 전달해 줍니다. 아울러 초기 컴퓨팅 역사에서부터 튜링, 폰 노이만, 파인먼 등 혁신적 사상가들이 어떠한 아이디어로 오늘날 양자 컴퓨팅의 토대를 마련했는지 이야기 하고 있습니다.

2부에서는 게이트 기반 양자 컴퓨팅과 양자 어닐링의 차이, 그리고 초전도체·이온 트랩·광자·반도체 등 다양한 하드웨어 구현 기술을 소개합니다. IBM이 대표적으로 선택한 초전도체 방식과 구글의 시카모어(Sycamore) 칩, D-Wave가 사용하는 어닐링 프로세서의 장단점 등을 간결하게 비교하는데, 이를 통해 현재 세계 시장에서 경쟁하는 양자 컴퓨터 기업들의 전략을 한눈에 파악할 수 있습니다. 하드웨어, 미들웨어, 소프트웨어, 알고리즘 등 프로그래밍 스택도 체계적으로 정리하여, 결국 양자 하드웨어도 종류가 많고 충분히 많은 도전과제가 있다는걸 알게해 줍니다.

3부는 양자 알고리즘과 실제 프로그래밍을 다루고 있습니다. 쇼어(Shor)의 알고리즘, 그로버(Grover)의 알고리즘 등 교과서적인 대표 양자 알고리즘을 소개하면서 전통적인 알고리즘 대비 어떤 점에서 획기적인 속도 향상을 기대할 수 있는지 수학적으로 간단히 설명합니다. 또한 양자 프로그래밍 실습 환경을 제공하는  IBM Quantum, 아마존 브라켓, 구글 퀀텀 AI 등 주요 클라우드 서비스를 알려주며 구체적인 예제 코드나 오픈소스 라이브러리를 소개해줌으로써 독자가 직접 양자 회로를 설계해볼 수 있도록 유도합니다. 기술에 입문하는 독자가 가장 궁금해 하지만 일반적인 도서에서는 잘 언급되지 않는 "무료로 간단히 양자 프로그래밍을 체험만 해 보려면 무엇부터 알아보고 어디서 시작해야 하는가?"라는 궁금증에 직접 답을 해주고 있습니다. 또한 "본격적으로 학습하고자 하는 독자들을 위해 어느 대학 프로그램을 살펴봐야 하고, 어떤 온라인 강의를 들으면 좋은가?"라는 의문에도 꽤 실무적인 팁을 알려주고 있습니다. 결국, 양자 컴퓨팅 실무를 이제 처음 접하는 개발자나 양자 프로그래밍 개념을 체험해보고 싶은 입문자들의 정보 체험 시간을 줄여주어 지루한 시행착오 시간을 줄여주게 됩니다.

4부에서는 [알아 두면 좋은 열 가지 이야기]라는 형식으로, 흔히들 오해하기 쉬운, 예를들면 "양자 컴퓨터가 상용화되면 고전 컴퓨터는 전부 쓸모없어진다"와 같은, 양자 컴퓨팅에 대한 편견이나 기술적·비즈니스적 Q&A, 그리고 주목해야 할 대학 연구 프로그램 등을 정리합니다. 이를 통해 독자들이 궁금해 할 수 있는 부분을 해소하고, 양자 컴퓨팅 세계로 더 깊이 들어가고자 할 때 참고할만한 학습 방향도 안내합니다. 특히 마지막 챕터에서 [양자 컴퓨팅을 공부하기 위한 다양한 온라인/오프라인 자원]이나 [무료로 양자 클라우드에 접속할 수 있는 방법]을 일목요연하게 정리한 부분은 이 책이 단순히 이론적 소개에 머무르지 않고, 실제로 독자의 궁금한 점을 간파하며 이들을 체험하기까지 이끌겠다는 의도를 잘 보여줍니다. 이 책을 지하철에서 읽고 있으면 "집에 도착하는 대로 양자컴퓨팅 라이브 포털에 접속해 보겠다"는 의욕이 솟구칩니다.

그러나 모든 장점에도 불구하고 책 곳곳에는 약간의 아쉬움도 남습니다. "모두를 위한(For Dummies)" 이라는 어휘가 지향하는 "간결하고 대중적인 기술의 서술"이란 방향성 때문에 깊은 물리학 설명은 기대하기 어렵습니다. 양자 역학에 익숙하지 않은 독자들은 책을 읽는 중간에 [중첩], [위상], [결맞음] 등의 개념을 조금 거시적인 시야로 전체적인 배경설명까지 포함하거나 엄밀하고 자세하게 알고 싶을 수도 있는데, 이러한 기대를 충족해줄 만큼 깊게 들어가지는 않습니다. 또한 번역상의 혼동으로 추정되는 문장이 몇군데 있는데 이로 인해 가뜩이나 어려운 내용의 문장 서너개를 반복적으로 읽는 경우도 있었습니다.

그럼에도 불구하고 이 책이 가진 장점은 분명합니다. 먼저, 한 권 안에 양자 컴퓨팅의 개념 + 역사 + 하드웨어 + 알고리즘 + 비즈니스 응용 + 실습 환경을 폭넓게 담고 있어서, 초심자 입장에서 전반적 조망을 하기에 이보다 좋은 입문서는 흔치 않습니다. 두번째로, 비즈니스적 활용 가능성을 강조한다는 점이 차별화 요소 입니다. 쇼어 알고리즘 같은 대표 사례 외에도 실제 대기업들이 양자 컴퓨팅을 어떤 식으로 연구하고 투자를 늘리고 있으며, 앞으로 어떤 산업군이 가장 빠르게 양자 컴퓨팅의 혜택을 받을 수 있는지에 대한 저자의 줏대와 생각을 모호하게 표현하지 않고 구체적으로 확연히 밝히고 있습니다. 세번째로, 독자가 직접 학습·실습을 이어갈 수 있도록 국내외 다양한 자원을 안내하는 것 역시 높은 평가를 주고 싶습니다. 실제로 책 속에 언급된 IBM Quantum Experience나 구글 퀀텀 AI 페이지, 아마존 브라켓(Amazon Braket) 등은 현재도 웹을 통해 비교적 쉽게 접속해볼 수 있으며, 기본 계정으로도 단순 회로 설계나 양자 시뮬레이터 실습이 가능합니다.

만약 양자 역학 자체를 좀 더 깊이 이해하고 싶거나 쇼어 알고리즘의 수학적 증명 과정을 자세히 알고 싶다면, 이 책만으로는 다소 부족할 것입니다. 그런 독자라면 [물리의 정석 : 양자 역학 편(레너드 서스킨드)]처럼 물리학·수학적 내용을 좀 더 설명한 교재 또는 전문서를 추가로 참고하는것이 좋습니다. 하지만 양자 컴퓨팅에 아직 어깨 넘어로 힐끗 본 상태거나 실제로 이 기술이 어디까지 와 있고, 어떻게 활용되는지 단순 호기심으로 알고 싶은 경우나 양자 프로그래밍을 한 번쯤 체험해보고 싶은 독자이라면 본 도서는 매우 훌륭한 출발점이 되어줄 것입니다.

마지막으로, 이 책과 함께 읽어볼 만한 자료나 링크를 몇 가지 추천한다면, 먼저, IBM의 오픈소스 프레임워크인 [Qiskit(키스킷)] 공식 홈페이지와 튜토리얼은 초보자도 단계별로 코드를 돌려보며 양자 회로를 구현할 수 있게 도와줍니다. 구글의 [Quantum AI] 포털 역시 자사의 양자 프로세서와 시뮬레이터 사용 방법을 소개하고 관련 문서를 깔끔히 정리해 놓았 습니다. 아마존 웹 서비스(AWS)에서 제공하는 [Amazon Braket]에서는 여러 기업·대학이 제공하는 양자 하드웨어에 접근할 수 있으니 다양한 플랫폼을 경험해볼 수 있습니다. 조금 더 가벼운 입문 강의를 찾는다면, 유튜브에서 [양자 컴퓨팅 Qiskit Tutorial]이나 [Quantum Computing Basics]을 검색하면 누구나 쉽게 접근할 수 있는 무료 영상 자료를 찾아볼 수 있습니다. 외적인 압박이 있어야 공부하는 성향의 독자라면 Qiskit 자격증을 대비하는 것도 좋은 선택이 될 수 있으며, 마이크로소프트의 Q# 문서를 통해 추상화된 언어에서 다루는 양자 프로그래밍의 개괄도 접할 수 있다.

종합하면, 본 도서는 유엔이 선언한 [세계 양자 과학 기술의 해]를 기점으로 더욱 폭넓게 전개될 양자 혁명의 뒷 발자욱을 간편하게 브리핑 받을 수 있도록 해 주며, 이를 기반으로 앞으로를 대비할 수 있는 경험을 배양해 줍니다. 불확정성과 확률로 가득한 양자 세계가 어떻게 IT와 산업 전반에 파급 효과를 낳는지 그리고, 그와 관련된 실제 플레이어들은 어떤 움직임을 보이는지를 이 책을 통해 한눈에 살펴볼 수 있습니다. 누구나 용어를 처음 접할 때 느끼는 낯섦을 자연스럽게 해소해주고, 앞으로의 학습·실습 경로까지 안내해준다는 점에서, 충분한 가치가 있는 도서 입니다. "양자 컴퓨터가 결국 세상을 어떻게 바꿀 것인가?"라는 질문에 답을 이해하거나 구하고자 하는 첫 단추를 꿰고 싶다면, 이 책이 좋은 시작점이 됩니다. 미래 기술을 주도하는 흐름에 올라타기 위한 로드맵의 첫걸음으로 충분합니다.

"한빛미디어 <나는 리뷰어다> 활동을 위해서 책을 제공받아 작성된 서평입니다."    

"한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬 받아 작성된 서평입니다."



트렌드 관련 짧은 인사이트 공유 시간에서 "지금의 컴퓨터로 인공지능 머신러닝을 이용해서 풀고자 하는 문제를 해결할 수도 있지만 지금 그 한계를 느끼고 새롭게 양자컴퓨터를 개발하려는 시도를 예전보다 많이 하고 있다"

위와 비슷한 이야기를 들었다. 양자컴퓨터와 인공지능의 관계에 대해 좀더 자세히 알아보고 싶다는 생각이 들었다. 책의 마지막 부분 Part4에서 양자컴퓨터와 머신러닝에 대한 질문을 다루고 있어 이 부분에 대해서도 책을 통해 궁금한 부분을 알 수 있었다.

올해 구글이 양자컴퓨터 윌로우에 대해 이야기 하면서 양자컴퓨터 관련 주식이 폭등하기도 했다.

https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/





윌로우는 초전도 양자컴퓨터라는 것도 책을 통해서 알게 되었다. 그리고 이런 초전도 양자컴퓨터 방식을 이용하는 회사에 리게티라는 회사가 있다.

그리고 나서 뉴스에서 "엔비디아의 젠슨 황이 양자컴퓨터 사용화 시점에 대한 의견을 밝힌 후 주식이 폭락했다"는 기사를 봤다. 역시 시장은 기술을 그냥 기술의 관점에서 보는 것이 아닌 경제와 기술은 강한 연결 관계를 가지고 있다. 벌써 사람들은 양자컴퓨터 기술에 대해 자세하게는 모르고 알기는 쉽지 않지만 이미 주식이라는 방법으로 양자컴퓨터 기술에 대해 응원을 보내는 것이 아닐까 하는 생각을 한다. 그 뒤로 나도 양자 컴퓨터와 관련된 주식에도 관심을 가지게 되면서 이 기술의 내부가 궁금해 졌다.

올해 구글이 양자컴퓨터 윌로우에 대해 이야기 하면서 양자컴퓨터 관련 주식이 폭등하기도 했다.

그래서 이번 3월이 오기 전 읽어야 겠다고 생각한 책은 "모두를 위한 양자컴퓨터"라는 책이다.



이 책의 영어 제목은 "Quantum Computing for Dummies"라는 제목을 가지고 있다. 양자 컴퓨터가 무엇인지 제대로 말이나 설명을 못하는 사람을 위해서 처음부터 알려주겠다는 의미가 있다고 생각한다.

책은 처음 도입 부분 "양자 컴퓨팅 부트캠프"라는 제목부터 시작한다. 입문자이지만 빠르게 성장을 하고 싶은 사람의 경우 일정 기간 부트캠프에 참석해서 실력을 향상시킨다. 그와 같은 개념으로 이 책은 부트캠프에 참여 하고 있다는 생각으로 각 파트를 2일에 나눠서 읽었다.



PART 1 양자 컴퓨팅의 성능

PART 2 양자 컴퓨팅 옵션

PART 3 양자 컴퓨팅과 얽히기

PART 4 알아 두면 좋은 열 가지 이야기



위와 같이 목차가 구성되어 있다.

책을 완독 하는데 일주일 조금 넘게 10일 정도 시간이 소요되었다. 특히 PART3, 4가 핵심적인 내용이 많았다. 그래서 이 부분은 다시 한번 챙겨서 읽어보고 모르는 부분은 찾아보기도 했다.

책에서 가장 먼저 만나는 기초인듯 하면서도 어려운 주요 용어를 정리해 보면 아래와 같다.



중첩 : 여러 값을 동시에 가질 수 있는 능력 (P.34)

얽힘 : 한 입자의 변화가 다른 입자에 즉각적인 변화를 일으키고, 한 입자의 값을 측정하면 다른 입자의

대응하는 값을 알 수 있는 상태

결맞음 : 전자 같은 양자 입자가 외부의 교란을 받지 않은 상태, 결맞음 되어 있는 입자만이 중첩과 얽힘

상태에 있을 수 있다

터널링 : 양자 역학에서 입자는 중간에 장벽이 있어도 한곳에서 다른 곳으로 순간적으로 이동할 수 있다.

가장 최적의 해법을 찾는 데 이용

(출처 : 모두를 위한 양자역학 P.34)



중첩과 얽힘에 대한 개념은 아래 영상을 통해 좀더 살펴보았다.

https://youtu.be/JhHMJCUmq28?si=1mVRxZTIDah3J0gb

책을 읽으면서 고전 컴퓨터로 풀 수 있는 문제와 양자 컴퓨터가 꼭 필요한 문제가 무엇인지에 대해 아직 명확하지 않고 앞으로 할 일은 양자 컴퓨터로 풀어야 하는 문제를 분명하게 구분하는 일이라 할 수 있다.

그리고 양자컴부터 하드웨어가 현실화 되기 전부터 그 구현에 대한 알고리즘이 등장했고 지금은 양자 동물원이라는 이름으로 이 알고리즘이 공개되어 있고 사용하고 있다는 것도 놀라웠다.

https://quantumalgorithmzoo.org/



특히 여러 알고리즘 가운데 쇼어 알고리즘에 대해 관심을 가지게 되었다.

https://quantumai.google/cirq/experiments/shor



쇼어 알고리즘은 소인수 분해에 사용되는 알고리즘으로 암호 해독을 위해 사용할 수 있는 알고리즘이다.

쇼어 알고리즘과 함께 그로버 알고리즘은 길찾기 문제에 사용될 수 있다고 한다. 이 알고리즘은 향후 자율주행 분야에 유용한 알고리즘이라는 생각이 들었다.

https://learning.quantum.ibm.com/course/fundamentals-of-quantum-algorithms/grovers-algorithm

책에 있는 내용들을 바탕으로 Qiskit을 설치해 보았다.

https://www.ibm.com/quantum/qiskit

https://quantum.ibm.com/



우선 API를 발급하기 위해 계정을 만들어야 한다.

설치와 관련해서 책에 있는 내용의 부족한 부분은 동영상을 참고했다.

https://youtu.be/M4EkW4VwhcI?si=Lx0KOQyScDMWVr5E

책을 통해서 실제로 양자컴퓨터를 이용해 보고 양자컴퓨터 학습과 관련된 정보를 얻을 수 있어 유용했다.

"PART 3 양자 컴퓨팅과 얽히기" 이 파트가 소프트웨어와 관련된 분야를 집중적으로 다루고 있다면

"PART 4 알아 두면 좋은 열 가지 이야기" 는 사람들이 양자컴퓨터와 관련되어 가지고 있는 오해 그리고 기술 및 비즈니스 관련 FAQ라서 이 부분을 먼저 읽어도 좋겠다는 생각이 들었다.

* 한빛미디어 서평단 <나는리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬받아 작성된 서평입니다.

연초부터 주식 시장을 달군 양자 컴퓨터. CES 2025에는 양자 컴퓨팅 부문이 신설되어 양자 컴퓨터 관련 주식이 뛰었다가, 젠슨 황의 '상용화는 최소 15년 이후'라는 기조연설 후에는 주가가 하락하기도 했습니다. 지금도 오르락내리락하는 주식을 보면서 양자 컴퓨팅에 대한 궁금증이 생겼는데, 마침 관련 책을 받아볼 수 있어서 읽게 되었어요.

이 책은 다음과 같이 구성되어 있습니다.

1. 양자 역학 및 전통적인 컴퓨팅 설명

2. 현재 양자 컴퓨팅 기술

3. 개발 중인 양자 컴퓨팅 기술 및 교육 자료

4. 정리 및 비즈니스 정보

​

저는 양자 컴퓨팅을 전문적으로 배워보거나 비즈니스에 적용하고 싶은 건 아니라서 3장과 4장은 적당히 넘겼습니다. 2장은 사실 이해를 잘 못했구요 ㅎㅎ 개인적으로 1장을 흥미롭게 읽었어요. 1장에서는 양자 컴퓨터를 어떻게 사용할 수 있는지 설명하는데요, ML/AI가 양자 컴퓨터의 수혜자라는 사실을 알게 되었습니다. 데이터 필드에서 근무하고 있기도 하고, ML/AI에 관심이 있다보니 컴퓨팅 성능의 발전에도 관심을 가지고 있습니다. 배워야할게 늘어나서 조금 버겁기는 하지만, 아직 성장 가능성이 높은 필드라고 생각해볼 수도 있을 것 같네요.

​

양자 컴퓨터는 기존의 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 빠르게 연산이 가능합니다. GPU 이후의 게임 체인저로 기대받고 있는데요, 다만 양자역학을 따르기 때문에 불안정성이 높습니다. 이로 인해 아직까지 비관적인 관점도 있긴 하지만, 양자 컴퓨터 관련 투자는 계속 증가하는 추세입니다.

저는 양자 컴퓨팅의 발달로 순수 과학 연구도 활발해지지 않을까, 하고 기대하고 있습니다. 양자 컴퓨팅이 발전하려면 양자 역학도 많이 연구가 되어야 하는데, 양자 역학은 고전 역학과 전혀 다른 패러다임을 가지고 있기 때문에 신기술이 많이 나올 수 있을 것 같거든요. 양자 컴퓨터가 꼭 상용화되지 않더라도 유용한 기술이 나오지 않을까 생각합니다. 데이터 필드에서 예를 들어보자면, 냉각 방식에 대한 신기술은 양자 컴퓨팅 뿐만 아니라 생성형AI에도 활용될 수 있으니까 비용 절감에도 도움이 될 것 같네요

물리학에 대한 거부감 때문에 책을 포기하시지는 않았으면 좋겠어요. 저도 문과라서 물리학을 전혀 알지 못했지만, 제목이 <모두를 위한 양자 컴퓨터>인 만큼, 용어부터 정리를 해줘서 수월하게 읽을 수 있었거든요. 양자 컴퓨터에 관심은 있으나 어떻게 배워야할지 감이 안 잡히는 분들께 좋을 것 같습니다. 

생각보다 여러 인사이트를 얻을 수 있고, 글 자체도 생각보다 재밌습니다.
개발과 관련된 내용이 많은 것도 아니기 때문에 개발자가 아니더라도 충분히 읽기 좋은 책일거 같습니다.

양자 컴퓨터에 관심이 있다면, 혹은 발전할 기술에 관심이 있다면 읽어보면 좋을거 같습니다.

"모두를 위한 양자 컴퓨터"라는 책의 제목처럼 양자 컴퓨터에 관심이 있는 모두가 이 책을 읽는데 무리가 되지 않을 것이다. 양자 컴퓨터에 대한 체계적인 이해를 필요로 하는 사람이라면 꼭 읽어 보길 권하고 싶다. 나는 이 책을 읽고 양자 역학 그리고 양자 컴퓨터에 대해 큰 틀에서의 개념적 이해를 했다. 그리고 추가적인 학습에 필요한 자료들을 이 책을 통해 얻을 수 있었다. 

 "한빛미디어 서평단 <나는 리뷰어다> 활동을 위해서 책을 협찬받아 작성된 서평입니다."

책제목  : 모두를 위한 양자컴퓨터

저자 : 윌리엄 헐리, 플로이드 스미스 지음 / 류정원 옮김

출판년도 : 2025/01/20

책을 읽기 전에...

요즘 나의 관심사는 AI라서 Chat GPT관련 도서를 많이 읽고 있다.

관련해서 미래분석, 딥시크, 프롬프트 방법론 등의 책도 읽고 있다.

최근에 관심사가 하나 더 추가되었는데 바로 "양자컴퓨터"다.

사실 chat gpt나 딥시크같은 경우 이미 사용할 수 있도록 많이 상용화 되어 있고

이를 활용해서 이것저것 많이 해 볼수 있는데 양자 컴퓨터의 경우 막연히

아직은 사용하지 못하는, 먼 미래의 기술, 슈퍼컴퓨터, 또는 마블의 앤트맨? 같은 느낌이다.

AI가 처음 사람들이 황당해 하며 먼 미래의 기술이라고 흘려버렸지만 지금에 와서

이미 실생활에 깊이 있게 녹아내렸듯, 양자컴퓨터 또한 보다 깊이 이해하고

활용할 수 있는 방법을 알고싶었다.

최대한 쉽게, 초보자가 포기하지 않고 마지막까지 볼 수 있는 책을 찾다가 

한빛미디어의 리뷰 프로그램을 통해서 이 책을 발견하여 신청하게 되었다.

대상 독자...

책의 "시작하며"부분에 대상독자에 대해 기술되어 있다.

>> 컴퓨터 또는 스파트폰 사용 경험이 있다.

>> 새로운 주제를 추가 조사하기 위해 인터넷에 접속할 수 있다.

>> 양자 컴퓨팅이 자신의 직업, 비즈니스 또는 세상을 위해 무엇을 할 수 있는지 궁금하다.

이렇듯 이 책에서는 물리학, 수학, 프로그래밍등에 대해 일정 수준을 요구하지 않는다.

이 구절을 보고 용기를 내서 시작하면 좋을 것 같다.

책의 개요...

이 책은 총 4개의 파트로 구성되어 있다.

1부, 양자 컴퓨팅과 가장 밀접하게 관련된 기술인 양자 역학 및 전통적인 컴퓨팅을 소개

양자 컴퓨팅의 기본 개념과 역사, 그리고 전통적인 컴퓨팅과의 비교를 통해

양자 컴퓨팅의 필요성과 중요성을 강조한다.

2부, 게이트 기반 양자 컴퓨팅에 사용되는 다양한 큐비트 유형 소개

양자 컴퓨터의 다양한 구현 방식과 큐비트의 종류, 그리고 양자 컴퓨팅을 시작하기 위한

방법들을 소개한다.

3부, 양자 컴퓨팅 알고리즘 / 프로그래밍 등을 배울 수 있는 교육자료 소개

양자 컴퓨터 프로그래밍, 응용 분야, 알고리즘, 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 등

실제 활용과 관련된 내용을 다룬다.

4부, 기술 및 비즈니스 소개

양자 컴퓨팅에 대한 오해와 진실, 기술 및 비즈니스 관련 질문과 답변, 주목할 만한

대학 연구 프로그램등을 통해 양자컴퓨팅에 대한 이해를 돕는다.

책의 내용...

양자 컴퓨터란 무엇인가?

책은 양자 컴퓨터를 설명하기에 앞서 전통적인 컴퓨터(고전 컴퓨터)의 한계를 짚는다.

기존 컴퓨터는 비트(Bit, 0과 1) 단위로 정보를 저장하고 처리한다.

하지만 양자 컴퓨터는 ‘큐비트(Qubit, Quantum Bit)’를 사용하며, 0과 1을 동시에 가질 수 있다.

이로 인해 병렬 연산이 가능해지고, 복잡한 계산을 훨씬 빠르게 수행할 수 있다.

이 개념을 쉽게 이해시키기 위해, 책에서는 동전 예시를 든다.

기존 컴퓨터의 비트는 "앞면(1)" 또는 "뒷면(0)"인 동전과 같다.

반면, 큐비트는 회전하는 동전과 같아서 "앞면과 뒷면을 동시에 가질 수 있다."

이렇게 ‘양자 중첩(Quantum Superposition)’ 개념을 직관적으로 설명한다.

양자 컴퓨터의 핵심 원리

책에서는 양자 컴퓨터의 핵심 개념들을 다음과 같이 정리한다.

양자 중첩(Quantum Superposition)

기존 컴퓨터는 0 또는 1 중 하나의 상태만 가진다.

반면, 큐비트는 0과 1을 동시에 가질 수 있다.

이 때문에 양자 컴퓨터는 동시에 여러 계산을 수행할 수 있다.

양자 얽힘(Quantum Entanglement)

두 개 이상의 큐비트가 서로 연결된 상태에서, 하나의 큐비트 상태가 변하면 다른 큐비트도 즉시 변한다.

이를 활용하면 정보 전달 속도를 극대화할 수 있다.

양자 터널링(Quantum Tunneling)

양자 컴퓨터는 특정 문제를 풀 때 여러 가능성을 동시에 탐색하여 최적의 해결책을 빠르게 찾을 수 있다.

기존의 슈퍼컴퓨터로 수십 년 걸릴 계산도 양자 컴퓨터는 몇 초 내에 해결할 가능성이 있다.

양자 컴퓨터는 어디에 활용될까?

이 책은 양자 컴퓨팅이 산업과 과학에 어떤 영향을 미칠지에 대해서도 설명한다.

암호 해독 : 

현재 인터넷 보안의 기반이 되는 RSA 암호화 방식이 양자 컴퓨터에 의해 쉽게 깨질 수 있다.

이에 대비해 ‘양자 암호화(Quantum Cryptography)’ 기술이 필요하다.

신약 개발 :

분자 수준에서 단백질 구조를 분석하여 신약 개발 속도를 획기적으로 단축할 수 있다.

기후 예측

기존 슈퍼컴퓨터로도 어려운 기후 변화 예측 모델을 더욱 정교하게 분석할 수 있다.

금융 및 투자

시장 변동성을 분석하고 최적의 투자 전략을 도출하는 데 활용될 수 있다.

이처럼 양자 컴퓨터는 의료, 금융, 보안, 과학 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 가능성이 크다.

책의 구성

책의 구성을보면 각 장의 처음에 해당 장에서는 어떤 내용을 다룰지 미리 보여주기 때문에

아 이번장에서는 이런 이런 이야기를 하겠구나 하며 미리 흥미를 돋운다.

그리고 책 내용 중간중간에 특정 아이콘으로 첨언처럼 글이 삽입되어 있는데

글의 성격에 따라 네가지 타입으로 분류하여 작성하였기에 글을 읽기 전에

글의 특성을 미리 파악 할 수 있다.

책을 읽고나서

처음 시작은 양자 컴퓨팅에 대한 기술에 막연한 두려움이 있었다.

접한 정보는 사실 마블 영화의 앤트맨 정도였고, 아 작아지는 기술이구나,

분자 단위, 원자단위 기술이구나 등으로 가볍게 넘어갔다.

하지만 최근 AI와 더불어 큰 이슈가 되고 있는 기술이고 다른 기술과

연계해서 발전되고 있는 부분이 많다 보니 최소한의 기본 지식을 익히고 싶었다.

이 책을 통해 복잡하고 난해하게만 느껴졌던 개념들이 일상적인 예시와

쉽고 친절한 설명을 통해 기본 개념이 머리속에 잡히기 시작했다.

특히, 다양한 사업에서의 활용 가능성에 대한 부분이 인상적이었고, 막연한 이론에

그치지 않고 실생활에 영향을 줄 수 있다는 점이 무척 흥미로웠다.

전문용어나 일부 기술적인 내용은 사실 아직까지 거리감이나, 꺼려함이 있는게 사실이지만

양자 컴퓨팅에 대해 전반적인 이해를 높이는데 큰 도움이 되었다.

양자 컴퓨팅에 전반적인 기본 개념과, 이로 인한 앞으로의 삶의 변화, 실생활의 적용에 대한

미래 분석등에 관심이 있는 사람이라면 읽어보길 추천한다.

 "한빛미디어 <나는 리뷰어다> 활동을 위해서 책을 제공받아 작성된 서평입니다."

#책을펴면서

#AI, #챗GPT ( #딥시크 ) 거기에 #엔비디아 등등의 이야기를 뉴스에서 자주 접하게된다. 거기에 #SK하이닉스 #삼성전자 등의 국내 ‘칩’ 생산업체들까지~ 결국 사용자인 사람이 원하는 것을 보다 빠르게 처리하여주는 ‘하드웨어’ 기술이 뒷받침되어야 한다는 것이 핵심일텐데 (소프트웨어까지도) 그런 빠른 차리에 특화되어지는 컴퓨터가 ‘양자컴퓨터’가 아닐까, 그러니 변화하는 기술에 대해서 기본적인 내용을 알아두는 것이 소프트웨어 등 다양한 프로그램의 운용에 대한 이해에도 도움이 될듯하여 이책 시작해본다. 

#책을덮으면서

-100페이지를 읽으면서 잠시 ‘양자역학’에 대해서 #챗GPT 에 물어보았다~ 이때 #슈뢰딩거의고양이 = 동시에 존재하는 두 가지 상태~ 라는 말이 나온다. 이책의 앞부분에서도 나왔는데 말이다. ‘ #살아있는상태와_죽어있는상태가동시에존재 하는 것~ 이라고~ 챗GPT의 결론은 “양자역학은 우리가 익숙한 세계와는 완전히 다른 법칙이 적용되는 작은 세계의 법칙이야. 입자가 동시에 여러 곳에 있을 수도 있고, 관찰하면 상태가 확정되기도 하지. 이걸 활용해서 양자 컴퓨터, 초고속 통신 같은 신기술들이 연구되고 있어!” 라고~ 중간중간 질문도 해나가면서 좀더 이해될 수 있도록 주의깊게 살피면서 봐야겠다 싶다. 

.

-200페이지보면서~ “지금까지 양자 컴퓨팅에 대한 관심은 주로 기존 데이터 암호가 해독될 수 있다는 두려움에서 비롯~ 하지만 실용적이고 수익성이 있는 활동이 나타나면 희망이 더 커질 것이다~” ==>> 결국 우수한 기술들을 누가 어떻게 쓰느냐에 대한 부분으로의 통제,관리 등이 필요한 부분이지 않을까 싶다. 우랴늄,핵 등을 전기생산에 쓰는것과 폭탄으로 만들어 피해를, 위협을 가중시키는것과같이, 이 어마무시하고 가능성 풍부한 양자컴퓨터를 어떻게 쓰는냐에 따라 세상이 많이 바뀔것이라는 생각이든다. 누군가는 디벨롭시키는 것을 멈추지 않겠지만, 또 어떻게 쓰여지느냐에 대한 부분까지도 충분히 고려되어야하는~ 복잡한 세상이다 싶다

.

-책을덮으면서~ 137페이지를 보다보니 (구글은 2006년부터 양자 컴퓨팅 연구를 시작해서 ai 양자팀을 만들었다~), 국가든 기업이든 ‘양자컴퓨터,양자역학’등 그때 당시 허무맹랑한 기술일지라도 계속해서 투자를 하는 모습들을 이책에서 보게된다. 결과와 상관없이 ‘왜 why ?’에 대한 궁금증을 직접 증명하고 연구하게하는 그들의 모습속에서 잠시 현시점의 ‘대한민국’을 돌아보게된다. 조금은 엉뚱할지 모르나 그 헛발질이 분명 미래의 먹거리일것일텐데~ 왜 성과,결과에만 집착하게되었는지의 의문이 든다. #카카오톡 등 새로운 시도가 얼마나 생활의 편의와 성공을 가져다준 것을 실제로도 겪었음에도 불구하고 그러한 도전이 부재하다는 것을 이책을 읽으면 읽을수록 부럽다는 생각이 든다. 

  "한빛미디어 <나는 리뷰어다> 활동을 위해서 책을 제공받아 작성된 서평입니다."

이 책은 복잡한 양자 물리학의 개념을 일상적인 비유와 예시를 통해 명쾌하게 설명합니다. 특히 양자 중첩과 얽힘이라는 추상적인 개념을 실생활의 예시로 풀어내는 저자의 설명력이 돋보입니다.