"신은 주사위를 던진다" 양자컴퓨팅, 신과 주사위 놀이를 해볼까

1920년대 후반, 물리학계에서는 양자역학이 갖는 비결정론적 특성에 대해 격렬한 논쟁이 뜨거웠다. 오차나 무작위성 없이 완벽하게 작동하는 시공간 체계를 맏었던 아인슈타인은 당시 양자역학 개념을 정립한 보어를 공격했다. “신은 주사위를 던지지 않는다”며 내용의 편지를 보내기도 했다. 그에 대한 보어의 답변이 바로 "신이 주사위로 무엇을 하든 상관을 하지 말라"였다.

이 논쟁은 1982년 프랑스의 물리학자인 알랭 아스페가 실험을 통해 아인슈타인이 틀렸음을 증명함으로써 보어의 승리로 일단락 되었다. '신은 주사위를 던지지 않는다'는 의미는 곧 양자역학의 본질을 뜻하게 됐다.

일반인도 양자역학 개념의 이해를 돕는 다양한 교양서적과 강연이 있다. 또 양자컴퓨터가 상용화되면서 일반인도 양자역학적 현상을 다룰 수 있는 상황에 이르렀다.

그렇다고 일반인이 '신이 주사위를 던진다'는 상징적 의미를 파악하기는 쉽지 않다. 하지만 양자컴퓨팅의 도구를 활용하면 기존에 어렵게 다루어졌던 양자역학의 개념들을 쉽게 이해하고 체험할 수 있다.

이런 가운데, 최근 국내 SW 교육 전문기업 ‘헬로앱스’에서 양자컴퓨팅을 쉽게 이해하고 시작할 수 있는 양자컴퓨팅 교육용 SW를 출시하여 눈길을 끈다. 국내외 적으로 처음 선보여지는 것으로, 일반인과 학생들도 쉽게 양자컴퓨팅을 시작할 수 있게 되었다는 데 의미가 크다.

헬로앱스에 따르면 우리가 일상적으로 자주 즐기는 윷놀이의 경우도 양자컴퓨팅 프로그램으로 표현할 수 있다. 예를 들어 4개의 윷가락을 동시에 허공으로 던지면 윷가락이 떨어지기 전까지는 결과를 알 수 없는 상태가 되는데, 이때 떨어지기 직전의 윷가락의 위치나 각도 등은 최종적인 결과에 어느 정도 확률을 가지고 영향을 미칠 수 있다. 윷가락들이 떠 있는 상태를 양자컴퓨터가 다루는 영역으로 비유해서 볼 수 있고, 윷가락이 바닥에 떨어지고 나면 앞면 또는 뒷면이 결정되듯 양자컴퓨터로 관측하고 나면 0 또는 1로 결정된다는 것을 알 수 있다. 따라서 윷놀이를 양자 프로그램으로 표현한다면 입력 4개에 확률 50%를 만드는 회전 명령어를 각각 적용한 후 관측을 하는 명령어를 마지막에 각각 연결하는 것이 되는 셈이다.

헬로앱스 관계자는 “양자컴퓨터에 비해 양자 소프트웨어 분야는 아직까지 우리나라에서도 어느 정도 경쟁력을 가지고 시작할 수 있는 시점이다. 때문에 지금이 양자컴퓨팅 소프트웨어 교육을 시작하기에 가장 적절하다고 할 수 있다”면서 “양자 소프트웨어 교육은 양자역학에 대한 개념을 일반인과 학생들이 쉽게 접할 수 있도록 길을 열어줌과 동시에 미래의 경쟁력을 준비하는 데에도 큰 밑거름이 될 것으로 본다”고 말했다.

헬로앱스의 양자코딩 SW는 블록코딩 방식으로 되어 있어, 양자컴퓨팅이나 양자역학에 관심이 있는 일반인이나 학생이라면 코딩에 대한 지식이 없어도 사용할 수 있다. 양자코딩에 대한 보다 자세한 사항은 헬로앱스 홈페이지와 전화로 문의하면 된다.