비밀번호 100자리를 1초 만에 박살 낸다? 인류의 모든 보안을 뚫어버릴 악마의 뇌, '양자 컴퓨터'

서론: 0 아니면 1, 바보 같은 일반 컴퓨터

여러분이 책상 위에 올려둔 스마트폰과 노트북은 사실 아주 단순하고 멍청한 기계입니다. 이들은 전기가 들어오면 '1', 전기가 끊기면 '0', 오직 이 두 가지 상태(비트, Bit)로만 생각하고 계산합니다.

미로 찾기를 예로 들어볼까요? 일반 컴퓨터에게 미로의 출구를 찾으라고 하면, 얘는 바보처럼 1번 길로 갔다가 막히면 다시 되돌아와서 2번 길로 가고, 막히면 3번 길로 가는 식으로 수만 개의 길을 '한 번에 하나씩 끈질기게' 다 쑤셔봅니다. 이 짓거리를 워낙 미친 듯이 빨리해서(1초에 수십억 번) 똑똑해 보일 뿐, 길이 수조 개로 늘어나면 컴퓨터는 렉이 걸려 1만 년 동안 출구를 찾아 헤매게 됩니다.

본론: 미로 전체에 물을 확 부어버리는 마법

그런데 물리학의 가장 기괴한 현상인 '양자역학'을 컴퓨터 칩에 쑤셔 넣으면 아예 차원이 다른 기적이 일어납니다.

1. 0과 1이 겹쳐있는 '큐비트(Qubit)'

양자역학의 세계(원자, 전자 크기의 세상)에서는 동전의 앞면(1)과 뒷면(0)이 미친 듯이 팽이처럼 빙글빙글 돌고 있어서, 쳐다보기 전까지는 **'0과 1이 동시에 겹쳐있는 상태(중첩)'**가 유지됩니다. 양자 컴퓨터는 이 겹쳐있는 입자를 계산의 단위인 **'큐비트(Qubit)'**로 씁니다.

이게 왜 무서울까요? 일반 컴퓨터는 2비트로 (00, 01, 10, 11) 4개의 숫자 중 한 번에 '딱 하나'만 계산할 수 있습니다. 하지만 양자 컴퓨터는 큐비트가 겹쳐있기 때문에, 한 번 스위치를 켤 때 4개의 숫자를 '동시에' 한 방에 계산해 버립니다. 큐비트 개수가 50개만 넘어가면, 전 세계 슈퍼컴퓨터 수만 대를 합친 것보다 더 많은 경우의 수를 단 1초 만에 동시에 처리해 버립니다.

2. 미로 찾기의 끝판왕

양자 컴퓨터에게 똑같은 미로 찾기를 시키면 어떻게 될까요? 얘는 1번 길로 갔다가 돌아오는 멍청한 짓을 하지 않습니다. 양자(중첩)의 힘을 이용해 **'1만 개의 길로 자신을 복제하여 1만 개의 길을 동시에 똑같이 출발'**해 버립니다. 마치 미로 입구에 물을 확 들이부으면, 물이 수만 개의 갈래로 동시에 뻗어 나가면서 가장 빠른 출구를 단 1초 만에 찰박거리며 찾아내는 것과 똑같은 기적의 계산법을 씁니다. 2019년, 구글이 만든 양자 컴퓨터 '시카모어'는 현존 최고의 슈퍼컴퓨터가 1만 년 걸릴 계산을 고작 200초 만에 풀어버리며(양자 우월성) 전 세계를 경악시켰습니다.

결론: 양자 컴퓨터가 가져올 유토피아와 지옥

이 악마 같은 뇌가 완성되면 세상은 어떻게 될까요?

• 유토피아 (천국): 신약 개발이 빛의 속도로 빨라집니다. 수조 개의 화학 분자를 미로 찾기하듯 뒤져서 알츠하이머와 암을 100% 치료하는 완벽한 약을 단 며칠 만에 설계해 냅니다. 수백만 년 치의 주식 차트와 날씨를 단숨에 계산해 완벽한 예측을 해냅니다.
• 디스토피아 (지옥): 가장 끔찍한 문제는 **'보안의 붕괴'**입니다. 지금 우리가 쓰는 은행 앱이나 카톡의 암호는, 슈퍼컴퓨터로 수백 년을 찍어 맞춰야 풀리는 복잡한 자물쇠입니다. 하지만 양자 컴퓨터는 수백억 개의 비밀번호 경우의 수를 '동시에' 쑤셔 넣어버리기 때문에 전 세계의 은행, 국방부, 비트코인의 비밀번호를 단 10분 만에 모조리 개박살 내고 해킹해 버릴 수 있습니다.

물론 아직 양자 컴퓨터는 열과 진동에 너무 약해서(큐비트의 중첩이 쉽게 깨짐) 상용화되려면 최소 수십 년이 걸릴 미완성 기계입니다. 하지만 미국, 중국, 구글, IBM은 지금 이 순간에도 양자 컴퓨터 전쟁에 수십조 원을 쏟아붓고 있습니다. 먼저 이 악마의 뇌를 완성하는 자가 전 세계의 인터넷과 금융을 완벽하게 지배하는 신이 될 것이기 때문입니다.