양자컴퓨터 시대를 위한 新무어의 법칙?

미 항공우주국 나사(NASA)와 구글의 공동 연구 시설인 양자인공지능연구소 QuAIL의 연구소장이 양자컴퓨터의 처리 능력 진화에 대한 예상을 발표해 무어의 법칙을 대체할 네벤의 법칙(Neven’s Law)가 화제를 모으고 있다.

양자컴퓨터는 일반 용도가 아닌 의약품이나 재료 개발 등 특정 과학 연구에 특화한 성능을 보유해 해당 분야 연구 속도를 폭발적으로 가속화할 것으로 기대를 모으는 새로운 컴퓨터다.

무어의 법칙은 반도체 집적회로의 트랜지스터 수는 2년마다 2배가 된다는 집적회로 발전에 대한 예측. 무어의 법칙이 발표된 1965년부터 2015년까지 집적회로 발전을 정확하게 내다봤다. 하지만 일반 컴퓨터와는 전혀 다른 원리로 움직이는 양자컴퓨터에는 맞지 않는다. 양자컴퓨타는 정말 진보하고 있는지 여부까지 포함해 불분명한 게 많았다. 이런 점에서 양자컴퓨터 분야에서 선구적인 입장인 네벤 소장이 양자컴퓨터 기술 발전 예측을 발표한 것이다.

이는 양자컴퓨터 프로세서 속도는 이중기하급수적으로 성장할 것이라는 것이다. 지수는 2 (2¹), 4 (2²), 8 (2³), 16 (2⁴)로 증가하는 반면 이중지수는 4,16,256,65536과 증가율이 단연 다르다.

최근 양자컴퓨터의 발전은 양자컴퓨터에 쓰이는 회로의 오류 비율이 계속 줄어든 것에 주로 기인한 것이다. 이런 특별한 성장률은 연구소가 실시한 프로젝트 결과에서 도출한 것이다. 물론 네벤의 법칙이 성립할지 여부는 아직 미지수다. 양자컴퓨터는 아직 개발 연구 분야이고 양자 프로세서가 고성능화되면서 시스템에 발생할 전기적 노이즈 등 작은 오류 영향이 증대할 우려도 있다.

이런 점에서 전문가들은 1965년부터 2015년까지 50년에 걸쳐 집적회로 처리 능력은 거의 무어의 법칙대로 지속적으로 성장했기 때문에 무어의 법칙은 투자나 개발 자금 등에 영향을 줬지만 네벤의 법칙이 장차 성립한다면 양자컴퓨터의 미래를 예상할 하나의 지표는 될 수 있어도 현 단계에선 알 수 없다고 말한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.