IBM의 발표에 따르면 양자컴퓨터 속도는 기존 슈퍼컴퓨터보다 1억 배 이상 빠를 것으로 전망됐다.
전문가들은 슈퍼컴퓨터로 150년이나 걸렸던 연산식을 양자컴퓨터가 단 4분 안에 처리할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
양자컴퓨터라고 할 때 양자는 ‘양성자’가 아니라 더 이상 나눌 수 없는 에너지 최소량의 단위를 의미한다. 양자컴퓨터는 중첩과 얽힘이라는 양자역학에 착안한 초고성능 컴퓨팅 기술이다.
기존 컴퓨터가 연산 단위로 사용한 ‘비트(bit)’는 0과 1로만 정보를 표현한다. 하지만 양자컴퓨터는 정보를 0과 1의 상태를 동시에 갖는 ‘큐비트(qubit)’ 단위로 저장하고 처리한다. 양자의 중첩성 원리에 의해 0과 1 두 가지가 중첩되어 존재할 수 있기 때문이다.
따라서 양자컴퓨터의 연산속도는 큐비트가 늘어날수록 기하급수적으로 빨라진다. 예를 들어 2큐비트는 동시에 4가지 정보를, 4큐비트는 동시에 16가지 정보를 처리할 수 있다는 의미다.
양자컴퓨터는 4차 산업혁명의 촉매제가 될 것으로 예상된다. 순간적으로 고도의 정보 처리를 요구하는 정보통신 기술의 영역에서 양자컴퓨터는 필수적인 기반 기술로 인식되고 있다. 하지만 여전히 많은 과제가 남아있다.
이론적으로는 칩을 효율적으로 잘 설계하면 큐비트 수를 계속 늘려갈 수 있다.
하지만 큐비트의 규모를 키우려면 절대온도 0에 가까운 극저온에서 작동하는 초전도 회로나 진공상태가 필요하다. 따라서 극저온에 버틸 수 있는 신소재 개발이 필수적이다.