양자과학기술: 100년 된 미래기술이 지금 다시 주목받는 이유

출처:나라경제 KDI/ 김국현 IT 칼럼니스트2025년 05월호

안녕하세요.꿀부1999인사드립니다.

이번 글 주제는 나라경제 KDI의 2025.05월 발간한 

특집으로 이번 정기발행의 내용은 "양자기술이 바꿔 놓을 미래" 에

대해 발간한 내용으로 알아보려고 합니다. 또한 

비약적인 진보 약속하는 ‘오래된 신기술’,인류의 수많은 과제와 수수께끼 풀릴까?

김국현 IT 칼럼니스트2025년 05월호 내용을 바탕으로 작성 하였습니다

 

 

양자컴퓨터부터 바이오·금융 혁신까지, ‘오래된 신기술’이 열어갈 미래

🧬 왜 양자과학기술이 다시 주목받는가?

100년 전에 태동한 양자역학은 반도체, 레이저, MRI 등 현대 과학기술의

토대가 되어왔습니다. 최근 들어 양자컴퓨터, 양자암호, 양자센서 같은

신기술이 산업의 패러다임을 바꿀 주역으로 떠오르며 전 세계의 주목을 받고

있습니다.

2025년 유엔은 올해를 ‘세계 양자과학기술의 해’로 지정했습니다.

구글, IBM, 마이크로소프트 등 글로벌 빅테크들이

양자기술에 대규모 투자를 선언하며 양자 열풍이 본격화되고 있습니다.

💡 양자기술은 이미 생활 속에 들어와 있다

양자기술은 더 이상 먼 미래의 개념이 아닙니다.

우리가 매일 사용하는 스마트폰, 광통신, 의료장비 등은 모두 양자역학의

원리를 기반으로 만들어졌습니다.

• 반도체: 에너지 밴드 이론으로 작동
• 레이저: 광자의 양자 발현 이용
• MRI: 원자핵의 양자 스핀 활용

이처럼 양자기술은 이미 우리의 삶 속 깊이 들어와 있으며,

지금은 그 활용 범위를 확장하는 단계에 있습니다.

🌀 양자역학의 신비한 3대 원리: 중첩·얽힘·터널효과

• 중첩(Superposition): 양자는 동시에 여러 상태에 존재 (ex. 동전이 계속 공중 회전 중)
• 얽힘(Entanglement): 멀리 떨어져 있어도 두 입자의 상태가 연결됨
• 터널효과(Tunneling): 양자가 장벽을 뚫고 이동할 수 있음

이러한 비직관적 특성 덕분에 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터로는

불가능한 연산을 가능하게 만듭니다.

🚀 양자기술의 잠재력: 바이오부터 금융까지

양자컴퓨터의 병렬 처리 능력은 복잡한 시뮬레이션과 최적화 문제에 탁월합니다.

• 의료·바이오: 단백질 구조 분석, 뇌파 해석, 신약 개발 등에서 활용
• 금융: 포트폴리오 최적화, 금융사기 탐지, 자금세탁 방지
• 양자암호통신: 도청 불가능한 통신과 양자내성 암호
• 센서 기술: 생체 신호 감지, 정밀 측위 등 극미량 측정

⚠️ 양자컴퓨터의 한계와 극복 과제

양자컴퓨터 구현의 가장 큰 걸림돌은 큐비트의 불안정성입니다.

외부 환경 변화로 인해 쉽게 양자 상태를 잃는 결잃음(decoherence)

현상이 발생합니다.

안정적 제어와 오류 보정 기술 개발이 핵심 과제로,

현재는 일부 양자 어닐링 방식의 컴퓨터만 실용화 초기 단계에 있습니다.

🌐 글로벌 양자 패권경쟁: 각국의 전략

양자기술은 국가 안보와 기술 주권의 핵심입니다.

• 미국: 민간 주도로 상용화 속도 주도
• 중국: 양자 위성 ‘묵자호’, 전국 양자통신망 구축 시도
• EU·일본·영국: 양자인터넷, 스타트업 육성, 인프라 투자 확대

각국은 ‘퀀텀 밸리(Quantum Valley)’ 조성을 통해

차세대 산업 혁신을 선점하려 하고 있습니다.

 

🔮꿀부1999의 생각 마무리

양자의 시대는 지금부터 시작이라고 생각합니다.

양자과학기술은 여전히 해석과 실험이 공존하는 미지의 영역입니다.

하지만 그렇기 때문에 AI 이후 시대의 핵심 기술로 주목받고 있습니다.

우리가 아직 규명하지 못한 의식, 생명, 복잡계 현상들이

양자역학과 연결되어 있을 가능성은 충분하며,

이제 막 진짜 이야기가 시작되고 있습니다.

다음시간에는 양자 과학 기술에 관한역사에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

읽어 주셔서 감사합니다. 

 

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