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두산백과
양자정보기술
[ quantum information technology , 量子情報技術 ]
- 원자나 분자 등을 1개씩 조작하여 반도체 재료 등을 나노 수준에서 제어하는 기술이다. 중첩과 얽힘, 관측의 영향에 따라 정보 내용이 바뀌어버리는 현상등을 이용하여 통신이나 정보처리, 암호화 등에 사용될 수 있다.
QIT로 약칭된다. 전자나 원자, 빛의 입자인 광자를 나노기술로 1개씩 제어할 수 있는 극미소(極微小) 세계에서는 거시세계에서는 이해하기 어려운 신기한 현상이 일어난다. 입자로서 성질 외에 파동으로서 성질이 현저하게 나타나는 것인데, 이 세계는 양자역학으로만 설명할 수 있다.
양자역학에는 다음과 같은 3가지 기본성질이 있다. 이 성질들을 통신이나 정보처리에 이용하는 움직임이 활발하게 추진되고 있느데, 이를 위한 기술이 양자정보기술이다.첫째 중첩(superposition): 현재 정보통신에서는 정보의 기본단위인 비트가 1이나 0 어느 하나를 취하는데 대하여, 양자정보통신에서는 정보의 기본단위가 되는 양자 비트가 1과 0의 양쪽 값을 동시에 취할 수가 있다. 이 성질을 중첩이라고 한다. 1양자 비트는 중첩상태가 2개, 2양자 비트에서는 4개, 3양자 비트에서는 8개의 중첩상태가 존재한다. 양자 비트의 수가 n개가 되면 현재의 컴퓨터에 비해서 계산속도가 2의 n제곱배나 빨라진다.
둘째 얽힘(entanglement): 2개 이상의 전자나 광자 사이에 존재하는 신기한 상관관계로, 한쪽 양자의 성질이 결정되면 다른 한쪽의 상태도 순간적으로 정해져 버리는 현상이다. 이 현상을 이용하면 대량의 정보를 순식간에 원격지로 보낼 수 있는 원격이동(teleportation)이 실현된다. 풀러렌(C60)이라고 불리는 탄소재료를 사용한 실험에서 이것이 실현 가능하다는 것이 이미 확인되어 있다.셋재 관측의 영향: 양자의 중첩상태를 외부에서 1번이라도 관찰하면 동시에 1과 0의 양쪽 값을 취하고 있던 상태가 1이나 0, 어느 한쪽으로 정해져 버리는 성질이다. 이 성질을 암호화 기술에 이용하면 제3자가 암호를 훔쳐보는 순간에 양자상태가 변화하여 정보의 내용도 변경되어버린다. 그러므로 이 기술을 암호화에 응용하면 절대로 해독할 수 없는 안전한 암호를 만들 수 있다.
- 출처 : 두산백과
