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요즘 양자역학(또는 보다 넓게 양자과학)은 이론적인 연구뿐 아니라 기술적인 응용까지 빠르게 발전하고 있어요. 현재까지의 주요 진전 몇 가지를 요약해볼게요:
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1. 양자컴퓨팅
• 양자 우위(Quantum Supremacy): 구글이 2019년에 Sycamore라는 양자컴퓨터로 고전컴퓨터로는 수천 년 걸릴 계산을 수백 초 만에 수행했다고 발표했어요.
• 상용화 시도: IBM, Google, IonQ, Rigetti 등 많은 기업들이 실제 문제를 풀 수 있는 양자컴퓨터 개발 중이에요. IBM은 2030년까지 10,000큐비트 규모의 시스템을 목표로 하고 있어요.
• 양자 알고리즘: Shor 알고리즘(소인수분해), Grover 알고리즘(검색) 등이 여전히 핵심이지만, 이제는 기계학습, 최적화 등 다양한 문제로 확장 중입니다.⸻
2. 양자암호(양자통신)
• 양자 키 분배(QKD): 절대적으로 안전한 통신을 위한 기술. 중국은 이미 인공위성을 이용한 QKD 실험에 성공했고, 유럽도 관련 위성 발사 계획 중.
• 양자 인터넷: 미래에는 고전적인 인터넷 대신 ‘양자 인터넷’을 통해 정보가 오갈 수 있도록 연구 중. 초전도 큐비트나 이온트랩 기반의 중계 기술이 핵심.⸻
3. 양자센서
• 아주 미세한 자기장, 중력, 시간 등을 측정할 수 있어 GPS, 의료 진단, 군사 분야까지 응용 가능성이 커요.
• 원자간섭계를 활용한 초정밀 측정 장치들도 실험적으로 많이 개발되고 있어요.⸻
4. 이론적 연구
• 양자중력, 끈 이론, 양자정보이론 등에서는 여전히 깊은 미해결 문제가 많아요.
• 블랙홀 정보 역설과 양자정보의 관계, 홀로그래픽 원리 등을 통해 중력과 양자의 통합 이론을 추구 중.⸻
관심 있는 분야가 있으면 더 깊게 파고들 수도 있어요. 컴퓨터, 암호, 이론 중 어디가 제일 흥미로워요?