정보엔지니어 (맥스웰의 도깨비, 양자컴퓨터)

 21세기에 들어서면서 발행된, 일반인을 위한 양자 역학 책을 보면, 특이하게도 양자 역학과 정보 이론이 결합된다는 형태의 언급이 많다. 그 중 내게 가장 인상깊었던 책은 한스 크리스천 폰 베이어 교수의 "과학의 새로운 언어, 정보" 라는 책이다. (이렇게 쓰고 보니 아주 오래전부터 it from bit라고 주장한 존 아치볼드 휠러 교수가 떠오르기도 한다)

http://www.yes24.com/Product/goods/2362848

 개인적으로 양자역학에 관심있는 분들 중에 특히 전산학 분야를 전공하시거나 역시 관심이 많으신 분들에게는, 이 두가지의 결합의 본격적인 설명으로 이책을 추천하고 싶다. 두개가 연결된다니 재미있지 않은가?

 하지만 역시 그냥 생각해보면 양자역학이 왜 정보학과 연관이 있지? 라고 하실 수 있겠다.

 다양한 관점에서 볼 수가 있는데 아마도 현실적으로는 양자 컴퓨터로 이어지는, 양자 역학을 좀더 정보처리에 응용하는 관점이 있을 수 있다. 이러한 시도는 이 자연과학의 가장 밑바닥에 있는 분야에 대한 관심이나 그로인한 연구비 지원이 커질 수 있기 때문이다. 그렇지 않아도 최근의 IBM, 구글, MS 등 양자 컴퓨터 분야에는 많은 IT회사들의 투자가 이어지고 있는 것처럼 보인다. AI분야와 마찬가지로 많은 자금이 투자될 수 있는 가능성이 있다고 본다. 여하튼 일반인에게는 미지의 영역인 이 양자컴퓨터는 무엇인가 출시되면 세상을 바꿀 수 있다는 믿음은 여러곳에 확실히 심어진 것 같다.

 두번째로는 이 작은 소립자 세계에 대한 해석이 점점더 정보 이론들과 상관되기 시작한다는 것이다. 조금더 노골적으로는 우주를 컴퓨터로 묘사하고 있는 여러 학자들의 주장이다. 무엇인가 하니, 예전에는 물리란 눈에 보이는 에너지나 물체를 다룬다고 생각했는데, 소립자로 계속 내려가니 사실은 계속 내려가보면 남는 것은 정보이고 그 정보의 조합이 곧 세상이라는 시각이다. 그러고 보니 기존의 정보 이론들이 이 우주를 설명하는데 훨씬 더 큰 역할을 할 것이라는 예측이다. 바야흐로 맥스웰의 도깨비나, 클로드 섀넌의 정보 이론, 튜링 머신이 우주를 설명하는데 더 필요해진다는 말이다. 

http://weekly.donga.com/List/3/all/11/69127/1

http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?barcode=9788934912347

'물질'보다는 '정보'가 우주의 본질이라는 말이다.

아인슈타인이 최초로 질량이라는 것을 에너지와 등가로 삼았다면, 최근에는 정보를 이 질량이나 에너지 어딘가에 위치시키고 싶은게 물리학자들의 바램이 아닌가 싶다.

이 이야기를, 많은 사람들의 기억속에 있는 영화 속에서 찾아보면 가장 인상깊은 장면이 있다.

사실 영화 매트릭스에서는 네오가 처한 세상이 시뮬레이터였는데, 양자역학에서는 온 우주의 밑바닥이 그렇다고 주장하고 있는 셈이다. (즉 그 매트릭스 가상 현실의 시뮬레이터도..)

 이 이야기들을 이해하기 위해서는 더할나위없이 고급의 물리학/수학 지식이 있어야 하며, 정보 이론에도 밝아야 하지만, 나는 이론보다는 조금더 현실을 다루는 엔지니어이므로 그렇게 까지 깊게 들어가기는 어렵고, 이 글을 읽으시는 대다수의 분들도 마찬가지일것이라고 믿는다.

물론 무언가를 설명함에 디테일을 갖추지 못하면 사실은 좀 위험한 부분이 없지 않다. 오해하게 된다. 그러나 그렇게 접근되면 이번 생애에서는 이해하지 못하게 되는 것이(?) 좀 억울하다. 다양한 책과 youtube, 전문가들의 글을 통해 최대한 유추해보자.

정보, 수학, 양자, 우주에 대해서 엔지니어 입장(그것도 소프트웨어 엔지니어다) 에서 접근해보자.

이것이 이 블로그를 개설한 목적이고, 관련하여 종합된 설명을 찾지 못하는 분들께는 작게나마 가이드가 되었으면 좋겠다. 특히나 양자 역학에 대해서는 사실 그나마 한글 자료가 존재하는데 양자 컴퓨터로 들어가면 한글 자료가 매우 부족하다. 더군다나 이와 연관된 수학적인 상상은 완전히 안드로메다처럼 다뤄지는게 일반적이다.

이 블로그가 비전문가나 그 중간 어디즘 계시는 분들께, 전문가와의 간격을 메울 수 있게 기여 했으면 좋겠다.

(그리고 전문가 분들께 피드백을 받고 싶은 욕심도 크다.)