2016년 노벨물리학상과 양자컴퓨터 그리고 바벨탑

온 세계가 주목하던 2016년도 노벨물리학상 수상자가 발표되었다.

영국 출신의 세명의 미국 교수들에게 수여되었다.

 

왼쪽부터 마이클 코스털리츠(美워싱턴대 명예교수), 던컨 홀데인(美프린스턴대 교수), 데이비드 사울리스(美브라운대 교수)

예상밖의 수상이어서 세계가 또 한번 놀라고 있다.  금년도 2월에 100년만에 아인슈타인이 예상했던 중력파의 입증으로 캘리포니아공과대 로널드 드리버,  같은 대학 킵 손 교수등의 이름이 거론되고 있었던 터였다.

10월 4일 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 “세 과학자가 물질의 특이한 상태 및 위상에 대한 연구를 지속해 이전까지 알려지지 않은 물질의 세계로 향하는 문을 열었다”며 “특히 초전도체, 초유동체, 초박막 자기필름과 같은 ‘별난 물질(exotic matter)’ 상태를 연구하기 위한 수학적 방법론을 향상시켰다”고 설명했다.

세 과학자의 연구 덕에 인류는 3차원 외에 2차원, 1차원에서 물질의 상태를 설명할 수 있게 됐다.
왕립과학원은 “세 과학자의 연구결과가 초전도체, ‘꿈의 컴퓨터’로 불리는 양자컴퓨터 등 차세대 전자공학의 발전 등에 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.  

양자 컴퓨터 시대가 바야흐로 열리고 있는 것이다  

오늘날  지구촌은 컴퓨터시대이다. 컴퓨터의 발명과 발달로 인류문명도 눈부시게 발전하고 있다.

그로인한 부작용과 어두움, 사회적인 해악 또한 상상을 초월한다. 저울에 달아보면 어쩌면 선보다 악이 더 무거울지 모른다. 컴퓨터가 없던 그 시절의 낭만이 그리워지니까 .....     

 

  

                            - 영화속  앨런 튜링의 모습-

그런데 인류 최초의 컴퓨터 발명가 앨런 튜링(1912-1954)은 자살을 했다.

이 사실은 실로 충격적인 사건이다.

"사회가 나에게 여자가 되라고 강요했으므로 가장 여성스런 방법으로 죽음을 맞는다"

영국의 천재 수학자 그가 이 세상에 남겨놓은 마지막 말이다.  

시체 옆에는 한 입 깨어문 독사과( 청산가리를 넣은)가 놓여 있었다.

튜링은 동성연애자였다, 그 당시 영국에서 동성연애는 중범죄였다, 법원에서 10년 감옥행 또는 화학적 거세,둘중 하나를 택해야 했다. 튜링은 계속적인 연구 작업이 필요했고 

에스트로겐 여성 홀몬주사를 맞아야 했다.

육체는 여성화되어 갔고 사회적인 왕따 속에 그는 정신적인 고통으로  자살의 길을 택하고 말았다.

마치 동화속에 백설공주와 같은 우아한 죽음을 꿈꾸면서 . . . .

그에게 돌아온 것은 노벨상 대신 죽음이였다.    

일찌기 튜링은 케임브리지 대학에서 수학을 전공하고 1935년  확률론 계산에서 한계중심정리에 관한 학위논문으로 킹스 칼리지 특별연구원이 되었다. 1936년 미국의 프린스턴 대학원에서 박사학위를 받았다. 미국 연구진이 그의 천재성을 발견하고 붙잡았지만 영국으로 돌아왔다. 그리고 마침내 독일의 암호체계 '에니그마'를 해독하는 '봄브'를 개발했다. 이것이 오늘날 컴퓨터의 토대가 되었다 

컴퓨터 개발자의 죽음에서 섬광처럼 깨달아지는 영적인 의미는 무엇일까?

오늘날은 양자물리학 시대에 살고 있다. 현대문명은 양자물리학의 소산이요 열매이다.  원자탄,  원자력 발전소, 반도체,컴퓨터, TV, 전자제품,  의학쪽으론 MRI, 꿈의 암치료기인 양성자 치료기, 중입자 가속기등.

양자물리학의 역사는 1920년 보어를 시작으로 100년 가까운 역사속에서 무려 약 130명의 노벨 물리학상을 그곳에서 배출했다. 두 세명 공동수상자가 많다. 놀랍다. 

이제 그들은 '꿈의 컴퓨터'라고 불리워지는 '양자 컴퓨터' 개발에 열을 올리고 있다. 

불가능해보이던 일들이 여러 실험의 성공으로 가능해지고 그 시기는 더욱 빨라지고 있는 느낌이다.

    

양자(Quantum)란 에너지를 가진 최소 단위를 의미한다. 양자컴퓨터는 노벨물리학상을 받은 리처드 파인만이 1983년에 처음 제시했다. 중첩, 얽힘, 결맞음 등 양자의 특성을 활용한 것으로 컴퓨터 연산능력을 획기적으로 높일 수 있다. 최초의 양자컴퓨터는 1997년 IBM의 아이작 추앙(현 MIT 교수)이 개발했다.

     
                                  -세계 최초의 양자 컴퓨터-

양자컴퓨터는 기본 원리부터 기존 컴퓨터와 다르다.

기존 컴퓨터의 연산은 0 과 1로 각각 표시되는 비트(bit)를 단위로 해서 

순차적으로 이뤄진다.

반면 양자컴퓨터의 연산 단위인 큐비트(qubit)는 0과 1을 동시에 표시한다. 큐비트 4개는 2의 4승인 16개의 정보를 동시에 나타낼 수 있다. 큐비트가 늘어날수록 연산속도는 기하급수적으로 빨라진다.

최근 다양한 연산을 수행할 수 있는 소규모 양자컴퓨터가 개발됐다. 크리스토퍼 먼로 미국 메릴랜드대 교수팀은 , 이 컴퓨터가 90~95%의 정확도로 연산을 수행하는 것을 확인했다고 과학전문잡지인 '네이처'(Nature)에 발표했다.

실제 확실한 대중화 시대는 20년을 내다 보고 있다. 그런데 이 시기도 10년정도로 당겨 질 수 있다는 연구실적의 하나로 금번 노벨 물리학상의 수상을 주목 할  필요가 있다.

기존 컴퓨터로 처리하려면 100만 년 걸릴 일을 1시간이면 '뚝딱'처리할 수 있는 기적?이 눈앞에 오고 있다. 과연 우리 인류에게 어떤일이 벌어질 것인가? 

컴퓨터 개발자 튜링의 죽음처럼

인류 문명에, 아니 존망(存亡)에 또 하나의 무거운 어둠이 다가오는 것일까?

  

창조주는 성경속에서 인간의 바벨탑을 경고하셨다. (창 11장)

우리 인류는 또 하나의 지식적,  바벨탑을 쌓는 것이 아닐까?

창조와 성경을 믿는 크리스천들에겐 웬지 섬뜩해지는 마음으로 하늘을 쳐다보지 않을 수 없다.   

반가움보다 두려움이 앞서는 진심이다.