왜 철새는 길을 잃지 않고 세계를 횡단할 수 있는 것일까?

왜 철새는 길을 잃지 않고 세계를 횡단할 수 있는 것일까?

==그 비밀을 밝혀내는 것이 우리의 ‘진화’로 이어진다==

 

 

 

양자컴퓨터가 우리의 미래를 바꾸는 날은 사실 바로 눈앞까지 다가와 있다. 그렇기 때문에 지금이야말로 양자컴퓨터에 대해 아는 것이 큰 의미를 지닌다. 이는 단순한 전문 기술이 아니라, 앞으로의 세계를 이해하고 그 속에서 자신이 어떤 입장으로 어떻게 관여할 것인지를 생각하기 위한 ‘새로운 교양’이다.
『교양으로서의 양자컴퓨터』에서는 최전선에서 연구를 이끌고 있는 오사카대학교 교수 후지이 게이스케이(藤井啓祐) 교수가 물리학, 정보과학, 비즈니스의 관점에서 양자컴퓨터를 쉽고도 흥미롭게 설명한다. 이번에는 혁신의 효율화와 자연계의 비밀에 관한 부분을 발췌해 소개한다.

 

 

● 이노베이션(기술혁신)을 가속하는 방대한 계산 자원

 

방대한 계산 자원을 활용해 학습한 대규모 언어 모델은, 인간이라면 약 20년에 걸쳐 습득해야 할 지식과 표현력을 클라우드상의 계산 서버에 질의하는 것만으로도 즉시 답변해 낼 수 있다.
그동안 컴퓨터의 중심적인 역할을 담당해 온 것은 CPU였지만, 딥러닝과 생성형 AI의 등장으로 병렬 처리에 강한 GPU가 빠르게 존재감을 키우고 있다. 여기에 더해, 양자역학의 원리를 활용하는 양자컴퓨터 역시 유력한 선택지로 떠오르고 있다.
이러한 연구가 발전해 막대한 연산을 고속·고효율로 수행할 수 있게 되면, 모든 분야에서 혁신적인 아이디어 창출이 가속화되고 이노베이션의 효율성 또한 비약적으로 향상될 것으로 예상된다.

 

 

● 자연계의 비밀에 다가갈 수 있을까

 

자연계는 지구와 생명의 진화라는 긴 시간에 걸친 최적화 과정속에서 광합성이나 질소 고정과 같은 뛰어난 메커니즘을 발견해 왔다. 유럽울새(로빈)와 같은 철새가 지닌 자기장을 감지하는 능력에도 양자역학이 활용되고 있다.
새의 눈에는 ‘크립토크롬(cryptochrome)’이라는 단백질을 포함한 특수한 시각 세포가 존재한다. 새의 눈에 태양광이 들어오면 화학 반응이 일어나고, 자기장에 민감하게 반응하는 양자 얽힘 상태가 만들어진다. 이러한 변화에 따라 화학 반응이 연쇄적으로 일어나면서, 울새는 자기장을 시각 정보로서 ‘볼’ 수 있게 되는 것이다.

 

 

● 풀이하는 방법을 알면 응용할 수 있다

 

우리 인류는 자연계가 발견해 낸 이러한 메커니즘의 ‘정답’만을 보고 있을 뿐, 그 ‘풀이하는 과정’은 알지 못하고 있다. 양자컴퓨터를 이용해 이러한 메커니즘을 양자 수준에서 분석하고 이해한다면, 새로운 제조 기술과 이노베이션으로 발전시킬 수 있을 것이다.
이를 위해서는 더 대규모의 양자컴퓨터가 필요하며, 향후 10년 규모의 개발이 요구된다. 그러나 이는 지구의 진화에 소요된 시간과 비교하면 압도적으로 짧은 기간이다. 컴퓨터가 인간보다 더 효율적으로 이노베이션을 만들어낼 수 있게 될수록, 이노베이션에서 인간이 맡아야 할 역할은 더욱 강하게 질문받게 될 것이다.

 

(본 기사는 『교양으로서의 양자컴퓨터』에서 일부를 발췌·편집한 것입니다)

후지이 게이스케이 (藤井啓祐)

 

* 자료출처=다이아몬드 온라인

* 글=후지이게이스케(藤井啓祐)

* 일본어원문=なぜ渡り鳥は道に迷わず世界を横断できるのか？ その秘密を解明することが私 たちの「進化」につながる

* 출처=https://diamond.jp› ... › 教養としての量子コンピュータ

1월 24일(토) 6:40 배신