10년 후의 컴퓨팅 환경은 어떻게 변해 있을까요?

10년 후의 컴퓨팅 환경은 어떻게 변화 할까요?

아래는 신문기사 등등에서 발췌한 기술 동향 입니다.

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　“나노반도체 기술 개발과 상용화를 가장 먼저 장악하는 회사가 향후 미래 전자 산업을 지배할 것이다.” 국내외 나노기술 연구에서 상용화가 가장 빠른 분야는 메모리 및 비메모리 반도체 분야다. 인텔, NEC, IBM 등 국내외 정상급 반도체 업체들은 지난해 하반기부터 본격적으로 회로선폭 0.13㎛ 이하 90나노미터(nm) 미세공정 시대를 열었다. 무어의 법칙(18개월마다 트랜지스터 집적도가 두 배 증가한다)을 주창한 바 있는 인텔의 무어 박사는 지난해 샌프란시스코에서 열린 ISSCC 학회에서 “모든 컴퓨터가 통신의 기능을 갖고 모든 통신이 컴퓨터 기능을 갖는 진정한 컨버전스 시대가 도래하고 있으며 이를 구현하는 기술의 핵심은 나노기술이다”며 “나노반도체의 실현으로 무어의 법칙이 계속 될 것임을 증명하고 있다”고 말한 바 있다.

http://news.empas.com/show.tsp/20040108n00706/?s=0&e=178
에서 부분 발췌
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앞으로의 컴퓨팅 환경은 어떻게 될까요

양자컴퓨터가 실용화되면 이론상으로는 기존 슈퍼컴퓨터로 수십억년이 걸릴 계산을 불과 수 초만에 해낼 수 있는 것으로 알려졌다.

NEC와 RIKEN은 전기저항이 없는 초전도체가 될 때까지 냉각한 고체상태의 알루미늄 큐비트 두 개를 연결, 이들을 하나의 회로로 작동시켜 4가지(22) 데이터를 동시에 표현하는 데 성공했다.

이같은 방식은 특히 이전까지의 반도체 가공기술을 응용해 보다 많은 수의 큐비트들을 쉽게 집적할 수 있을 것으로 전망돼 관심을 끌고 있다.

IBM은 지난 2000년 5개의 큐비클로 이뤄진 양자컴퓨터 회로 개발에 성공한 바 있으나, 고체상태의 큐비클 2개를 연결하는 데 성공한 것은 이번이 처음인 것으로 알려졌다.

http://www.hackersnews.org/data/2003/02_1/0221_37.html
에서 부분 발췌
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예컨대 일반 64비트 컴퓨터의 경우 한 번에 1개의 64비트 숫자를 처리할 수 있지만 양자컴퓨터는 모든 64비트 숫자들을 단 한번에 처리한다. 즉 2^64 가지의 숫자를 모두 처리한다는 의미인데. 2의 64승은 18,446,744,073,709,551,616으로 64큐비트의 양자컴퓨터는 64비트 일반 컴퓨터보다 18,446,744,073,709,551,616 배만큼 빠르다고 볼 수 있는 것이다. 실로 놀라운 차이가 아닐 수 없다.

이 차이를 체감하기 위해 간단한 비교를 해보자면 일반 컴퓨터가 5천8백억년(백년이 아니라 백억년!)동안 계산해야 될 문제를 양자컴퓨터는 단 1초만에 풀어낸다고 할 수 있다.(2의 64승 초를 3600(시간)x24(일)x365(년)으로 나눠보라)

앞서 얘기한 소인수분해에 근거한 암호체계가 양자컴퓨터 앞에서는 무용지물이 된다는 것을 이제는 실감할 수 있으리라 본다.

물론 양자컴퓨터가 암호를 풀어헤치는데 사용되기 위해서 개발되는 것은 아니다. 이런 엄청난 계산능력으로 비선형 미분 방정식에 기인하는 여러 가지 문제(주가변동이나 날씨의 변화 등)에 좀 더 빠르고 정확한 예측을 할 수도 있으며 생명과학이나 신소재 개발 등에 필요한 시뮬레이션도 보다 복잡한 인자가 첨가된 실제와 가까운 상황을 재현할 수도 있을 것이다.

http://www.pcbee.co.kr/channel/HW&SW/special/200005/8095.asp
에서 부분 발췌
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한국전자통신연구원(ETRI, http://www.etri.re.kr) 양자정보통신팀 함병승 박사는 '창의적연구진흥사업'인 '검은공진유도 양자정보통신 연구'의 일환으로 고체상태의 물질에 빛을 저장하는 실험에 세계 최초로 성공하였다.

세계적인 기초과학 전문잡지 네이쳐(Nature)誌에도 소개된 이 실험에서 함병승 박사는 푸라세오디뮴(원소기호 Pr) 원자가 포함된 이트리움 실리킷(Yttrium Silicate) 크리스탈 덩어리 안에 빛을 정지시켜 가두었으며 광파의 진행 형태 그대로 저장시켰다가 후에 동일한 형태의 빛으로 재생시켰다.

이 실험을 통해 함병승 박사의 '검은 공진을 이용한 양자논리소자'가 현실화되고 기존 컴퓨터로 수 년 걸릴 계산을 수 초만에 끝낸다는 꿈의 컴퓨터, 양자컴퓨터의 실현이 성큼 다가오게 되었다.

빛은 초속 30만 km의 매우 빠른 속도로 움직이는데, 어떤 물질을 통과할 때에는 속도가 약간 느려지는데, 통과하는 물질의 굴절률이 높을 수록 빛의 속도는 더욱 느려진다.

따라서 인위적으로 특정 물질의 굴절률을 급증시키면 빛의 속도를 크게 늦출 수 있는데, 여기에 이용되는 것이 바로 '검은공진 현상'(두 개의 공진레이저에 투과된 물질이 빛을 전혀 흡수하지 않는 상태, 즉 비흡수 공진상태가 되는 현상)이다.

함병승 박사는 '검은공진 현상'을 유도하여 실험에 사용된 고체물질의 굴절률을 수천만 배 높임으로써 여기를 통과하는 빛의 속도를 초속 45m까지 늦추고 이렇게 늦어진 빛을 물질의 특정한 상태로서 보존하고 이를 다시 재생하는 것에까지 성공했다.

양자메모리를 이용하면 '양자논리소자'를 만들 수 있으며 이는 기존의 컴퓨터 기술, 통신 기술이 봉착했던 물질 밀도이전시간 등의 물리적 한계를 극복함을 의미한다.

http://www.etri.re.kr/news_m/news/news02_01_24.htm
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수소의 원료인 물이 많고, 연소하더라도 연기를 뿜지 않는 등 수소는 미래의 무공해 에너지원으로서 중시되며, 인류 궁극의 연료로 지목되고 있다. 1973년 말의 석유 위기 이래 각국에서 활발히 전개되고 있는 탈(脫)석유기술 개발에는 수소에너지 개발도 포함되어 있다. 현재 세계의 수소 소비량은 수백 억 m3 에 달하지만 대부분 석유탈황(石油脫黃), 암모니아 제조 등 화학공업부문의 원료적인 것으로 쓰이며, 그 제조기술이 물을 원료로 해서 값싸게 대량생산할 단계에 아직 이르지 못하고 있으므로 열원(熱源)으로서의 이용도는 아주 낮은 편이다. 따라서 각국은 그 제조기술 개발에 노력하고 있는데, 현재 연구되고 있는 주된 제법으로서는 우선 원자력발전의 전력으로 물을 전기분해하는 방법이 있지만 효율이 나쁘고 핵연료를 쓴다는 난점이 있다.

또 여러 종의 물질을 결합시키고 원자로의 열을 이용해서 여러 단계의 화학반응을 일으켜 최종적으로 물을 수소와 산소로 분리시키는 열화학사이클법이 연구되고 있지만 설비 투자가 많은 것이 흠이다. 한편 어떤 물질에 물을 작용시키고 태양빛을 쬐어 광화학반응(光化學反應)을 일으키거나, 물 속의 반도체에 태양빛을 쬐어 물을 직접 분해하는 등 태양에너지의 이용방법도 연구되고 있다. 이 밖에 고온의 수증기를 용융로 안에서 전기분해하는 방법, 방사선을 써서 물의 분자를 분단하는 방법, 물을 원자로나 태양로에서 3,000℃의 고온으로 분해하는 방법 등도 생각할 수 있다.

http://100.empas.com/entry.html/?i=96825&v=&Ad=Encyber
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http://kdaq.empas.com/dbdic/db_view.jsp?num=3671430&ps=src
양자컴퓨터에 대해서 잘 설명된 글의 링크

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나노기술은 이미 상용화 단계에 있어서 앞으로 고속 고용량 램과 고용량 플레쉬 메모리가 보편화 될 전망이고 연료전지의 등장으로 모바일 기기의 이동성도 높아질것 같습니다.

양자컴퓨터가 실현된다면 무력화될 현재의 암호화 기법은 어떻게 적응해야 하고 또 양자컴퓨터의 고속연산 능력은 어떤 곳에 응용할수 있을까요.

여러분이 생각할때 10년 후의 컴퓨팅 환경은 어떻게 변해있고 또 그 것으로 무었을 하고 있을까요. 앞으로 재밌는 것들도 많이 나오겠지요^^