구글, ‘윌로우’로 양자 컴퓨팅 혁신… 보안 대비 서둘러야

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헤드라인 (요약과 압축)	​ ​ 구글, ‘윌로우’로 양자 컴퓨팅 혁신… 보안 대비 서둘러야
기사링크	​ https://www.itworld.co.kr/article/3622983/%ea%b5%ac%ea%b8%80-%ec%96%91%ec%9e%90-%ec%b9%a9-%ec%9c%8c%eb%a1%9c%ec%9a%b0-%ea%b3%b5%ea%b0%9c-%eb%ac%bc%eb%a6%ac-%eb%b2%95%ec%b9%99-%ec%b4%88%ec%9b%94%ed%95%98%eb%8a%94.html
본문 (본문 내용 복사)	​  구글이 새로운 양자 칩 윌로우(Willow)로 속도와 오류 수정에서 획기적인 발전을 이뤘다. 즉시 유용성을 띄는 것은 아니지만, 양자 보안 준비 일정을 가속화하고 양자 시대에 대한 전략적 계획을 시작하는 중요한 순간임은 분명하다. 구글이 최근 발표한 새로운 양자 칩‘윌로우(Willow)’는 주목할 만한 성과로 가득하다.먼저,윌로우는 오늘날 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로10자년(10septillion years) 이상 걸릴 작업을 단 1분도 안 되어 처리한다.구글 퀀텀AI(Google Quantum AI)설립자 겸 책임자인 하르트무트 네벤은 이 수치가“현재 알려진 시간 척도와 물리 법칙을 초월하며,우주의 나이를 훨씬 능가하는 수준”이라고 발표에서 밝혔다. 또한 오류 수정에서도 획기적인 진전을 이뤘다. 네벤은 “우리는 오류율을 지수적으로 감소시키는 데 성공했다”라고 언급했다. 실제로 팀이 물리적 큐비트(quantum bit)를 더 추가할수록 오류율은 더욱 낮아졌으며, 이는 역사적으로 중요한 성과로 평가된다. 큐비트는 본질적으로 불안정하기 때문에, 양자 컴퓨터 회사들은 정확도를 개선하기 위해 다수의 물리적 큐비트를 결합해 하나의 ‘논리적 큐비트(logical qubit)’를 만드는 방식을 채택한다. 구글은 이번 오류 수정이 실시간으로 수행된 사례 중 하나로, 논리적 큐비트의 수명이 개별 물리적 큐비트의 수명보다 길다는 점에서도 의의를 가진다고 주장했다. 네벤은 윌로우를 “임계값 이하(below threshold)”를 달성한 최초의 시스템이라고 설명하며, “매우 큰 규모의 실용적인 양자 컴퓨터가 실제로 구축될 수 있다는 강력한 신호다. 기존 컴퓨터로는 실행할 수 없는 실질적이고 상업적으로 중요한 알고리즘 실행에 한 발 더 가까워졌다”라고 덧붙였다. 또한, 네벤은 양자 계산 속도가 “다중 우주(multiverse)에 개념과 일치하는 방식으로, 양자 계산이 다중 평행 우주에서 발생한다는 해석에 신빙성을 더한다”라고 언급하며 공상과학 팬들의 흥미를 자극했다. 월요일 함께 공개된 영상 발표에서 네벤은 이번 돌파구가 상업적으로 실용적인 응용 프로그램이 5년 내에 가능해질 것임을 의미한다고 언급했다. 대부분 전문가는 이 시점을 최소 10년 후로 예상하고 있다. 예를 들어, 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 연방 기관들이 2035년까지 기존 암호화 방식을 중단하고 양자 내성 암호화로 전환할 것을 권장하고 있다. 업계의 현실 점검 구글의 성과는 인상적으로 보일 수 있지만, 업계 전문가들은 양자 컴퓨터가 실제로 실용화되기까지는 여전히 갈 길이 멀다고 말한다. 큐에라 컴퓨팅(QuEra Computing) 최고 상업 책임자 유발 보거는 “오늘 해결하지 못했던 문제를 내일 해결할 수 있을까? 답은 ‘아니오’다. 그 점에서 달라진 건 없다”라고 언급했다. 큐에라는 구글이 사용하는 ‘초전도 회로’ 접근법과는 다른 ‘중성 원자’ 방식을 활용해 큐비트를 구축하는 양자 컴퓨팅 회사다. 지난 10월, 큐에라는 구글로부터 전략적 투자를 유치했다고 발표했지만, 투자 금액은 공개하지 않았다. 올해 초에는 큐에라가 오류 수정 분야에서 자체적으로 돌파구를 마련했다고 발표하기도 했다. 다만 보거는 “하지만, 우리는 또 하나의 이정표를 넘겼다”라고 덧붙였다. 첫 번째 이정표는 양자 컴퓨팅이 실제로 작동하는지 확인하는 것이었다. 이는 이미 해결된 상태다. 양자 컴퓨팅은 작동한다. 두 번째 이정표는 오류 수정 여부다. 보거에 따르면, 이 이정표는 올해 구글과 큐에라 모두 달성했다. 보거는 “세 번째 단계는 확장 가능성이다. 아직 세 번째 단계에는 도달하지 못했지만, 이제 그 단계로 접어들고 있다”라고 말했다. 윌로우가 보여준 경이로운 속도에 대한 전문가의 의견은 어떨까? 구글이 사용한 벤치마크는 실질적인 응용 프로그램이 없는 무작위 회로 샘플링 알고리즘이었다는 점이 밝혀졌다. 2022년 구글에서 분사된 양자 컴퓨팅 소프트웨어 회사 샌드박스AQ(SandboxAQ)의 엔지니어링 부사장 스테판 라이체나우어는 “새로운 기술이 비즈니스 관점에서 즉각적으로 실용적인 것은 아니다. 확장 가능성 문제는 여전히 존재하며, 이를 해결하기까지는 갈 길이 멀다”라고 덧붙였다. 보안에 미치는 영향 실용적인 양자 컴퓨팅 애플리케이션이 상용화되기까지는 시간이 더 걸릴 수 있지만, 보안 전문가들은 양자 내성 암호화에 대한 준비를 앞당겨야 한다고 강조하고 있다. 부즈 앨런 해밀턴(Booz Allen Hamilton)의 양자 연구 책임자인 조던 케년은 “양자 컴퓨터는 결국 지난 50년 이상 의존해 온 비대칭 암호화를 깨뜨릴 것이다. ‘언제’의 문제이지, ‘가능성’의 문제가 아니다”라며 “CISO나 CIO라면, 올해 여름 NIST가 표준화한 PQC(Post-Quantum Cryptography) 알고리즘을 계획, 프로토타입 개발, 또는 구현하는 작업을 즉시 시작해야 할 때”라고 강조했다. 양자 기술이 상업적으로 널리 사용되기 전이라도 국가 후원의 해커들이 양자 컴퓨터를 이용해 가장 민감한 메시지를 해독하려 시도할 가능성이 높다. 또한 포레스터 애널리스트 브라이언 홉킨스는 공격자가 중요한 통신이나 데이터를 수집한 후, 기술이 준비되면 이를 해독하는 “지금 수집하고, 나중에 해독하는(harvest now, decrypt later)” 공격 가능성이 있다고 경고했다. 홉킨스는 “양자 암호 해독이 10년 후에 가능하더라도, 공격자는 오늘날 암호화된 데이터를 탈취할 수 있다. 기업은 양자 이후 암호화 알고리즘으로 전환을 시작해야 한다”라고 덧붙였다. 또한 이런 알고리즘이 계속 발전하는 상황에서 유연성을 유지하기 위해 기업은 “암호화 민첩성(cryptographic agility)” 접근 방식을 채택해야 한다고 홉킨스는 강조했다. 필요에 따라 암호화 방식을 교체할 수 있는 준비를 갖춰야 한다는 것이다. 미리 계획하기 사이버보안 외에도 기업은 양자 컴퓨팅 시대를 준비하기 위해 다양한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어 구글 퀀텀 AI의 네벤은 연구원, 엔지니어, 개발자가 스스로 교육을 시작할 것을 제안했다. 이를 위해 무료로 이용할 수 있는 자료도 있다. 대표적으로 구글은 이번 주 코세라를 통해 새로운 양자 오류 수정 과정을 공개했다. ISC2(International Information Systems Security Certification Consortium) 최고 정보 보안 책임자인 존 프랑스는 “인식과 교육은 항상 긍정적인 효과를 가져온다. 보안 이유뿐 아니라 비즈니스 기회를 위해서도 필요하다”라고 강조했다. 프랑스는 양자 컴퓨팅이 예기치 않은 돌파구를 마련해 기술 발전 속도를 앞당길 가능성이 항상 존재한다고 말했다. 실제로 구글의 윌로우가 그런 돌파구 중 하나일 수 있다. 프랑스는 “윌로우 발표가 당장 일상적인 실용성에 영향을 미치지는 않을 수 있지만, 해당 분야의 진전을 강조하며 계획 시점을 장기에서 중기로 앞당길 수 있다”라고 언급했다. 부즈 앨런 해밀턴의 케년은 기업이 지금부터 양자 기술이 이점을 제공할 수 있는 핵심 사용례를 식별하고 애플리케이션 프로토타입을 개발하며, 이를 실현할 수 있는 인력에 투자해야 할 시기라고 조언했다. 양자 전문가가 부족한 상황을 고려하면 이는 장기적인 인력 재교육과 역량 강화에 대한 지속적인 투자를 의미한다. 케년은 “양자 기술은 폭넓고 깊이 있는 인재를 요구하며, 이를 모집하고 재교육하며 유지하는 것은 쉽지 않다. 그러나 다양한 인재로 구성된 인력은 기술의 실질적 잠재력을 실현할 핵심 사용례를 식별하고 이를 구현하는 데 필수적이다”라고 설명했다. ​ ​
본문의 근거 (객관적인 수치)	​ ​슈퍼컴퓨터로 걸리는 시간 : 10자년 -> 윌로우(양자컴퓨터)로 걸리는 시간 : 1분 ​
추가조사할 내용 또는결과 (기사의 근거를 통해 바뀐 수치는 무엇인가?) ​	양자 컴퓨터가 개발되면 비대칭 암호화를 깨뜨릴 수 있는 이유 양자컴퓨터의 정보 단위인 큐비트는 0과 1의 중첩 상태를 동시에 가지는 확률적 중첩 상태로, 여러 상태를 동시에 계산할 수 있다.
적용할점 (현직자에게 할 질문)	​ ​ 대규모 트래픽 처리를 위한 기술들이 유행인데(카프카, 쿠버네티스) 양자 컴퓨터가 도입되면 간단한 mvc 패턴으로도 모든 트래픽을 처리할 수 있을 것 같다. ​
연관기사 링크	​https://www.chosun.com/opinion/manmulsang/2024/12/15/6DIM4B6YSRHHNPSPNW6W5ZZ7TA/?utm_source=naver&utm_medium=referral&utm_campaign=naver-news
요약 및 의견 for 경제신문스크랩 스터디용	양자 컴퓨터의 정보 단위인 큐비트는 0과 1의 상태를 동시에 계산할 수 있어 현재 많이 사용되고 있는 비대칭키를 쉽게 무력화할 수 있고 이를 대비하기 위해 양자내성 암호화 기술을 도입해야한다.
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