마이크로소프트 양자컴퓨터 블록체인 채굴 혁신 예고

마이크로소프트(Microsoft)와 아톰컴퓨팅(Atom Computing)이 블록체인 작업증명 방식의 혁신을 가져올 수 있는 양자컴퓨팅 기술 돌파구를 마련했다고 발표했다.

28일(현지시간) 코인텔레그래프에 따르면, 마이크로소프트와 캘리포니아 소재 기술기업 아톰컴퓨팅이 80개의 물리적 큐비트로 24개의 얽힌 논리적 큐비트를 생성하는 양자컴퓨팅 시스템을 개발했다. 이는 오류 수정 기술을 사용한 얽힌 논리적 큐비트 수에서 새로운 기록을 세웠다.

이번 과학적 돌파구의 핵심은 효율성 달성에 있다. 기존 추정치에 따르면 단일 논리적 큐비트를 생성하는 데 수천 개의 물리적 큐비트가 필요했다.

단 80개의 큐비트로 24개의 논리적 큐비트를 얽히게 만듦으로써 이러한 시스템의 확장 가능성과 마이크로소프트, 아톰컴퓨팅 같은 기업의 확장 시기에 대한 기준이 크게 바뀌었다.

분석가들은 양자컴퓨터가 기존 데이터 보안 조치를 무력화할 수 있는 양자 가속화 능력을 갖출 수 있다고 경고해왔다.

비트코인 블록체인 등 일부 블록체인 네트워크에서 채굴자들이 작업증명(PoW)을 입증하기 위해 풀어야 하는 SHA-256 암호화가 대표적이다.

세계 최대 비트코인 채굴 시설에서 사용되는 모델과 같은 최신 블록체인 채굴기는 블록 헤더의 해시를 찾기 위해 경쟁한다. 퍼즐을 풀기 위해 네트워크 난이도가 정한 목표를 충족하는 해시를 추측해야 한다.

2016개 블록마다 새 블록이 약 10분마다 블록체인에 추가되도록 난이도가 조정된다. 이로 인해 기존 채굴기가 퍼즐을 푸는 난이도가 점점 높아졌다.

그로버 알고리즘이라는 이론적 데이터 채굴 기술이 기존 블록체인 채굴의 종말을 알리는 계기가 될 수 있다.

기존 무차별 대입 검색보다 제곱배 빠른 그로버 알고리즘은 소규모 실험에서 입증됐다. 다만 SHA-256 해독과 같은 대규모 문제 적용은 필요한 양자 하드웨어가 아직 개발되지 않아 이론에 머물러 있다.

구체적으로 SHA-256와 관련해 그로버 알고리즘은 기존 암호화 알고리즘을 해독하는 데 수백, 수천 개의 오류 수정된 논리적 큐비트를 가진 양자컴퓨터가 필요하다.

수학적 추정에 따르면 그로버 알고리즘이 SHA-256의 복잡성을 기존 노력의 절반으로 줄일 수 있다. 중첩과 간섭 형태의 양자역학이 제공하는 반직관적 이점이 가속화 잠재력을 더욱 높인다. 결국 비용편익 분석이 기존 채굴 장비보다 양자 시스템 투자를 선호할 수 있다.

약 3000개의 논리적 큐비트에서 마이크로소프트와 아톰컴퓨팅이 최근 선보인 시스템과 같은 아키텍처로 구축된 양자 채굴 장비가 대규모로 블록을 확보하기 위해 기존 채굴 풀을 압도할 수 있다.

최근 발전에도 이러한 장비가 언제 실현될지는 불분명하다. 분석가들은 현재 한계를 넘어선 오류 수정 양자컴퓨팅 시기를 10~50년으로 전망했다. 하지만 이러한 예측은 과학적이지 않으며 다음 이정표 달성 시기에 대한 물리학자들의 합의도 없다.

그러나 마이크로소프트와 아톰컴퓨팅의 최근 연구가 현재 시점을 크게 앞당길 수 있다. 아톰컴퓨팅은 웹사이트를 통해 2025년까지 1000큐비트 양자컴퓨터를 시장에 출시할 계획이라고 밝혔다.

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