[꼬레아페르 114] 노벨 물리학상 수상자 알랭 아스페

양자 이점이라는 개념을 언급하셨는데, 그 예를 들어주실 수 있으신가요?

양자 이점에 대해 이야기할 때, 주로 양자 컴퓨터가 가장 강력한 클래 식 컴퓨터보다 더 강력한 계산을 수행할 수 있는 능력을 의미합니다. 예를 들어, 안투안 브로아이의 기계는 300개의 입자로 된 이징 문제2 라 불리는 물리적 문제를 해결할 수 있지만, 클래식 컴퓨터는 50개에 서 60개 정도의 입자까지만 해결할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 클래식 컴퓨터에서 개발된 근사화 기법은 때때로 비슷한 결과를 얻을 수 있어 양자 컴퓨터의 결과를 검증할 수 있습니다. 우리는 아직 양자 이점의 초기 단계에 있습니다.

미래에 양자 물리학이나 양자 컴퓨터가 어떤 종류의 문제를 해결할 수 있다고 생각하시나요?

저는 기후 변화와 같은 문제를 해결하기 위해서는 과학에 의존해야 한다고 생각합니다. 양자 컴퓨터만이 아니라 일반과학 말입니다. 프랑 스에서는 과학이 기후 변화의 주범으로 몰리는 경향이 있습니다. 그러 나 우리는 과학이 우리에게 가져다준 모든 혜택들을 쉽게 잊어버립니 다. 의학기술의 발전으로 우리는 할아버지, 할머니보다 20년 더 살 수 있고, 새로운 질병을 치료할 수 있으며, 이전보다 더 정교한 분석과 의 료 이미지를 얻을 수 있습니다. 그래서 제 관점에서는 이는 과학의 잘 못이 아닙니다. 우리는 과학에 대항함으로써 지구의 문제를 해결할 수 없습니다. 오히려 과학을 배우고, 우리의 지식을 활용하여 이 문제를 해결해야 합니다.

과학이 제공하는 도구들 중 하나로 양자 컴퓨터가 있습니다. 우리는 기후 연구와 관련된 문제를 포함해 매우 복잡한 상호작용인 구름, 해 양, 인간 활동을 모델링하는 데 양자 컴퓨터가 도움이 될 것으로 기대 합니다. 단기적으로 보면, 현재의 양자 컴퓨터가 전력 그리드 균형 문 제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 전기 생산과 소비 간의 균형 을 유지하는 것은 태양광 및 풍력과 같은 재생 가능 에너지의 불규칙 성과 수요의 변동으로 인해 점점 더 복잡해지고 있습니다. 또한, 양자 컴퓨터의 계산 능력 덕분에 클래식 컴퓨터와 동일한 계산을 수행하면 서 훨씬 적은 에너지를 사용할 수 있습니다. 이 지구의 도전 과제를 해 결하기 위해 과학 전반의 기여가 중요하다는 점을 강조하고 싶습니다.

기초 연구와 산업 간의 관계는 무엇인가요?

제 생각에 연구 기초와 산업 간의 연결은 늘 존재해 왔다고 생각합니 다. 양자 역학은 20세기 초반에 등장했습니다. 1930년대에는 반도체 와 같은 물질에서 전기 전도를 이해하기 위해 수학적 형식이 개발되 었습니다. 1947년에는 첫 번째 트랜지스터가 발명되었습니다. 이후 몇 십 년 동안 진행된 결과로 집적 회로가 개발되었으며, 이는 사실상 동 일한 칩에 여러 개의 트랜지스터가 포함된 것입니다. 이러한 발전은 전자가 물질 내에서 전파하는 깊은 이해에 기초하고 있으며, 이는 양 자 역학에서 제공된 것입니다. 또한, 1960년대에는 물질과 빛 사이의 양자적 상호작용을 설명하기 위해 레이저가 개발되었습니다. 저는 레 이저 회사의 창립자 중에는 근본 물리학자들이 포함되어 있다고 확신 합니다.

이 모든 혁신들은 결국 1990년대에 우리가 알고 있는 정보 및 통신 사 회로 이끌었습니다. 이 사회는 통합 회로, 즉 트랜지스터뿐만 아니라 레이저와 광섬유에 기반을 두고 있습니다. 따라서 기본 연구와 응용 사이의 연결이 매우 중요하다는 것을 보여 줍니다. 기본 연구와 일반 대중을 위한 구체적 응용 사이에는 수십 년이 걸릴 수 있습니다. 그 사이에는 아직 불안정한 기술을 수용할 수 있는 소수 의 선구자들을 위한 기간이 있습니다. 양자 기술도 정확히 이 중간 단 계에 있습니다. 우리의 얽힘에 대한 연구와 같은 기본 연구, 그리고 광 자, 전자, 원자와 같은 미시적 시스템에서의 실험은 저희가 두 번째 양 자 혁명이라고 부르는 것의 기초입니다.

Pasqal은 연구와 활동을 확장하기 위해 최근 한국에 진출하고 한불상공회 의소의 회원으로 가입했습니다. 한국을 선택하신 이유는 무엇인가요?

제 관점에서 한국은 명백하게 기술 발전의 선두에 서있는 나라입니다. 그렇기에 우리의 한국진출은 합리적이라 생각합니다. 한국은 첨단 기 술을 요구하며 그것을 평가하는 나라입니다. 따라서 첨단 기술을 가진 우리가 한국으로 가고자 하는 것은 당연한 일입니다. 그것은 기술을 제공하는 것뿐만 아니라 첨단 기술 개발에 익숙한 사람들과 맞서고자 하는 것입니다. Pasqal의 한국 지사장 로베르토 마우로의 언급에 따르 면, 중요한 다른 측면도 있습니다. 앙투안 브로아위스는 KAIST(한국 과학기술원)의 한 교수님과 긴밀한 관계를 유지하고 있으며, 그 교수 님은 중성 원자 분야에서 뛰어난 연구를 진행하고 있습니다.

개인 간의 관계는 연구와 진보에 중요한 역할을 합니다. 그래서 저는 다시 한번 산업인과 연구자 간의 긴밀하고도 신뢰를 가진 관계의 필 요성을 강조하고 싶습니다. 프랑스에서는 최근 몇 년간 저와 같은 기 본 연구자의 사고방식이 변화한 계기가 있었습니다. 우리는 우리의 연 구가 실생활에서 적용되는 것을 보는 것이 얼마나 멋진 것인지를 알 게 되었는데, 이는 우리가 이 사회에 유익하다는 느낌을 주기 때문입 니다. 또한, 많은 산업 기업들도 연구 실험실에서 무슨 일이 벌어지는 지 탐구하는 것이 지속적인 혁신에 유리하다는 것을 알고 있습니다. 이러한 혁신을 지지하는 정부의 여러 지원 덕분에 프랑스에는 많은 스타트업이 탄생하고 있습니다. 따라서 기본 연구와 응용 사이의 관계 를 촉진하는 것이 중요합니다.