현재 사용되는 컴퓨터는 0과 1로 이뤄진 정보 단위인 비트를 기본으로 작동됩니다.
하지만 양자 컴퓨터의 기본 단위인 큐비트는 중첩이라는 현상이 적용돼 00과 01, 10, 11과 같은 4가지 정보를 동시에 표현합니다.
그만큼 한 번에 처리할 수 있는 정보량이 급증해 속도가 기하급수적으로 빨라지는 겁니다.
[최가현 / 표준과학연구원 박사 : (미로 탐색의 경우에) 양자역학을 이용하면 동시에 쪼개져서 길을 탐색할 수 있어 아무래도 고전적인 경우보다 빨리 문제를 풀 수 있게 되는 것입니다.]
복잡한 암호를 풀어내는 시간을 현재 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터와 2025년~2030년 개발될 양자 컴퓨터로 비교해 봤습니다.
온라인이나 얼굴 보안, 스마트폰 보안 등에 사용되는 RSA, 공개키 암호시스템은 슈퍼컴퓨터로 푸는 데 백만 년이 걸려, 사실상 완벽한 해독이 불가능합니다.
하지만 양자 컴퓨터는 1초에서 하루 안에 암호를 풀어낼 수 있습니다.
어떤 암호라도 뚫을 수 있는 수단이 생기는 셈입니다.
이 때문에 양자 컴퓨터를 대비해 새로운 난공불락의 암호 방식이 등장했습니다.
복잡한 구조의 알고리즘으로 구성돼 연산 작업량이 기하급수적으로 늘어납니다.
양자 컴퓨터로도 계산 불가능한 '양자 내성' 암호입니다.
그런데 한국인으로 구성된 국제 공동연구진이 이 암호의 공략법을 찾아냈습니다.
암호를 구성하는 요소들을 작게 쪼갠 뒤 각각을 해결하는 방식으로 암호를 풀어낸 것입니다.
[김재원 / 고등과학원 교수 : 잘게 나누어 격파하는 분할-정복이라는 알고리즘으로 그리 크지 않은 규모의 양자 컴퓨터로 선형잡음 문제(양자 내성)를 풀 수 있다는 것을 보였습니다.]
양자 내성 암호를 풀어내는 조건을 구체적으로 증명한 것은 이번이 처음입니다.
[방정호 / 한국전자통신연구원 양자기술연구단 실장 : 차후에 양자암호를 공략하는 차원 혹은 양자 암호의 내성을 강화하는 측면에서 이 연구 성과들이 어떻게 활용될 수 있을지 (판단하는 지표가 됩니다.)]
국내외 한국인 과학자들이 공동으로 참여한 이번 연구는 양자정보과학 분야 전문 학술지인 퀀텀 사이언스&테크놀로지에 실렸습니다.
YTN 김진두입니다.
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