1-1. 양자 컴퓨터 — 슈퍼컴퓨터도 못 푸는 문제를 풀다

지금까지의 여정: 앞 장에서 우리는 물리학의 미해결 수수께끼들을 살펴봤어 — 양자역학과 중력이 왜 하나로 합쳐지지 않는지, 암흑 물질과 암흑 에너지의 정체가 무엇인지, 블랙홀에 빠진 정보는 어디로 가는지. 이 수수께끼들은 아직 풀리지 않았지만, 물리학자들은 이미 양자역학의 이상한 규칙들을 이용해서 세상을 바꿀 기술을 만들고 있어. 그 첫 번째 이야기가 바로 양자 컴퓨터야.

🔓 무슨 문제지? — 슈퍼컴퓨터도 "포기"하는 문제가 있다고?

상상해보자

너의 학교에 사물함이 100개 있다고 해보자. 선생님이 이 중 딱 하나의 사물함에 보물을 숨겨놓았어. 보물을 찾으려면 어떻게 해야 할까?

간단하지? 1번부터 하나씩 열어보면 돼. 운이 좋으면 1번에서 바로 찾을 수도 있고, 운이 나쁘면 100번째에 찾겠지. 평균적으로 50번 정도 열어보면 찾을 수 있어.

그런데 만약 사물함이 100개가 아니라 2의 100제곱 개라면?

2의 100제곱은 얼마냐고?

놀라운 사실! 2의 100제곱은 약 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000개야 — 1 뒤에 0이 30개나 붙는 수! 이건 우주에 있는 모든 별의 개수보다도 훨씬 많아.

이 사물함들을 하나하나 열어보려면, 세상에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 1초에 100경(10의 18제곱)개씩 열어본다고 해도 수만 년이 걸려. 슈퍼컴퓨터조차 포기할 수밖에 없는 문제인 거야.