양자 빅 데이터: 슈퍼컴퓨터를 통해 미래에 동력을 제공하는 혁신적인 처리

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  퀀텀런 예측
• 2022 년 4 월 20 일

인사이트 요약

기존 바이너리 컴퓨팅의 한계에 대한 대응으로 등장한 양자컴퓨팅은 방대한 양의 데이터를 비교할 수 없는 속도로 처리해 데이터 분석, 인공지능, 다양한 산업을 변화시킬 태세다. DNA 분석을 통한 맞춤형 의료 지원부터 의약품 및 재료를 위한 새로운 분자 생성에 이르기까지 이 기술은 조직, 정부 및 기업의 경쟁 우위를 재정의할 수 있는 광범위한 응용 프로그램을 제공합니다. 그러나 윤리적 지침 및 책임 있는 사용에 대한 필요성과 함께 대기업 및 정부 내에 이 기술이 집중되면서 광범위한 사회적 이익과 지속 가능한 개발을 보장하기 위해 해결해야 할 과제가 제시됩니다.

양자 컴퓨팅 컨텍스트

급속한 기술 발전 속도와 엄청난 양의 원시 데이터 생성으로 인해 기존 바이너리 컴퓨팅의 기능이 확장되었습니다. 이러한 상황은 새로운 형태의 컴퓨팅, 즉 양자 컴퓨팅이 중심이 될 기회를 만들어냈습니다. 이 새로운 기술은 컴퓨팅 업계에서 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나이며, 가장 시급하고 이전에는 해결 불가능했던 미래의 데이터 분석 문제를 해결할 것으로 예상됩니다. 

양자 컴퓨팅의 뿌리는 양자 역학 분야, 특히 큐비트라고 알려진 아원자 입자의 독특한 동작으로 거슬러 올라갑니다. 두 가지 상태 중 하나만 존재할 수 있는 기존 컴퓨팅 비트와 달리 큐비트는 동시에 두 개 이상의 상태로 존재할 수 있는 능력이 있는데, 이는 중첩이라고 알려진 현상입니다. 매일 생성되는 놀라운 2.5엑사바이트(2.5억 기가바이트)의 데이터로 인해 5G 기능과 사물 인터넷(IoT)의 도입으로 이미 높은 데이터 출력 속도가 더욱 높아질 수 있습니다. 이러한 추세는 생산성을 향상시키고 기술 발전을 위한 새로운 길을 열 수 있습니다.

양자 컴퓨터는 복잡한 수학적 문제를 해결하고 방대한 양의 데이터를 상대적인 속도로 처리하는 데 특히 적합합니다. 이러한 기계의 처리 능력을 통해 기존 컴퓨터에서는 너무 복잡한 문제를 해결할 수 있습니다. 예를 들어, 2019년 Google의 Sycamore 양자 컴퓨터는 200초 만에 일련의 작업을 수행했는데, 이는 기존 슈퍼컴퓨터가 완료하는 데 무려 10,000년이 걸렸던 작업입니다. 

파괴적 영향

빅데이터를 놀라운 속도로 처리하는 능력을 활용함으로써 양자컴퓨팅은 데이터 중심 의사결정에 있어 상당한 변화를 촉진할 수 있습니다. 이 기술을 사용하면 기존 컴퓨터가 어려움을 겪어왔던 방대한 양의 기본 데이터를 기반으로 심층적인 통찰력을 추출할 수 있습니다. 양자 컴퓨팅은 빅데이터 기반 통찰력을 인공 지능(AI) 시스템에 보다 세부적인 수준으로 제공하여 AI가 패턴과 이상 현상을 더 잘 식별할 수 있도록 해줍니다. 이러한 결과의 의미는 조직, 정부 및 기업을 정의하고 자원 할당, 물류, 의사 결정, 마케팅 제공, 제품 생성 등의 최적화를 통해 향상된 경쟁 우위를 제공할 수 있습니다.

의료 산업에서는 양자 컴퓨팅의 잠재력이 특히 유망합니다. 이 기술을 통해 연구자들은 신약을 더 빠르게 탐색하고 테스트할 수 있으며 잠재적으로 다양한 질병에 대한 더 빠른 발견과 더 효과적인 치료법을 얻을 수 있습니다. 금융 부문에서는 양자컴퓨팅을 활용해 금융 시장 예측 모델의 정밀도를 높여 보다 신뢰할 수 있는 예측과 통찰력을 제공할 수 있습니다. 

그러나 양자 컴퓨팅의 잠재력을 활용하는 데 필요한 리소스, 전문 지식 및 기술은 이 강력한 도구를 주로 정부와 Google 및 Amazon과 같은 다국적 기업의 손에 맡기고 있습니다. 이러한 액세스 집중은 양자 컴퓨팅의 이점이 광범위하게 분산되고 기존 불평등을 악화시키지 않도록 보장하는 데 어려움을 초래할 수 있습니다. 정책 입안자와 업계 리더는 이러한 기술 추세가 책임감 있게 사용되고 그 이점이 소규모 기업과 소외된 지역 사회를 포함하여 사회의 다양한 부문에 도달하도록 보장하기 위해 공동 접근 방식과 규정을 고려해야 할 수도 있습니다. 

양자 빅데이터의 시사점

양자 빅데이터의 더 넓은 의미는 다음과 같습니다.

• 개인의 DNA를 기반으로 특정 질병에 걸릴 가능성을 정확하게 예측하여 개인화된 예방 의료 전략과 보다 표적화된 의료 개입을 가능하게 하는 능력입니다.
• 양자 컴퓨팅을 통해 엄청나게 복잡한 수학적 문제를 해결하여 물리학, 공학 및 기타 과학 분야에서 새로운 이론과 응용을 개척할 수 있는 기초 과학의 발전을 이끌어냅니다.
• 연구자들이 양자 시뮬레이션을 통해 복잡한 화학 반응을 모델링할 수 있게 함으로써 다양한 유형의 의약품 및 재료에 대한 새로운 분자를 생성하고 잠재적으로 약물 개발 및 재료 과학의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
• 짧은 간격으로 정기적으로 업데이트되는 정확한 위치별 기상 예측을 통해 재해 대비, 농업 계획 및 전반적인 공공 안전이 향상됩니다.
• AI 시스템이 수행하는 문장 의미 비교를 개선하여 기계 번역, 감정 감지 및 대화형 AI의 획기적인 발전을 이끌어내고 글로벌 커뮤니케이션과 이해를 향상시킵니다.
• 양자 컴퓨팅을 통해 보다 정확한 금융 모델과 위험 평가를 개발하여 금융 시장을 보다 안정적으로 만들고 잠재적으로 경제 위기 가능성을 줄입니다.
• 양자컴퓨팅 기술이 대기업과 정부 내에 집중될 가능성이 있어 기술력과 영향력의 불균형이 발생할 수 있으며 이는 시장 경쟁과 민주적 거버넌스에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 양자 기술 연구, 개발 및 구현 분야에서 새로운 일자리 창출.
• 기존 컴퓨팅에 비해 양자 컴퓨팅의 에너지 효율성이 향상되어 에너지 소비가 줄어들고 보다 지속 가능한 기술 관행에 기여합니다.
• 개인 데이터 분석 및 유전자 연구와 같은 민감한 영역에서 양자 컴퓨팅 사용을 관리하는 새로운 윤리 지침 및 규정을 수립하여 개인 정보 보호를 강화하고 책임 있는 기술 발전을 도모합니다.

고려해야 할 질문

• 양자 컴퓨팅의 방대한 처리 능력을 고려할 때, 특히 소수의 정부와 다국적 기업에서만 액세스하고 제어할 수 있는 경우 양자 컴퓨팅 기술이 사회를 어떻게 변화시킬 수 있다고 생각하십니까?
• 양자 컴퓨팅의 윤리와 그것이 인류의 주권에 미칠 잠재적 영향에 대해 충분히 고려하고 있다고 생각하십니까?