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19세기 말까지 물리학자들은 아이작 뉴턴이 만든 고전 역학으로 모든 자연 현상을 설명할 수 있다고 믿었어. 프랑스 수학자 피에르 시몽 라플라스는 우주에 있는 모든 입자의 위치와 현재 속도를 알면 우주의 미래를 계산할 수 있다고도 말했지. 

문제는 고전 역학으로는 원자, 전자, 소립자 같이 작은 입자, 즉 양자의 움직임을 예측할 수 없다는 거야. 그래서 1900년 독일 물리학자 막스 플랑크는 양자의 움직임을 설명할 ‘양자역학’을 제안했어. 양자의 가장 큰 특징은 질량, 속도 같은 물리량을 정확하게 측정할 수 없고, ‘양자가 A에 있을 확률은 50%, B에 있을 확률은 30%’처럼 확률로만 예측할 수 있다는 점이야. 즉, 어디에도 있을 수 있고 어디에도 없을 수 있다는 뜻이지.

상상하기 힘들지? 그래서 나 ‘슈뢰딩거 캣’이 탄생한 거야. 1935년 오스트리아 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 고양이를 이용한 사고 실험으로 양자역학의 역설적인 상황을 보여줬어. 지금은 양자의 성질을 가장 잘 설명하는 실험으로 알려졌지. 

큐비트는 두 가지 상태가 공존하는 양자의 성질을 이용한 양자 정보 처리 단위로, 0과 1의 상태가 공존해서 일반 컴퓨터가 한 번 계산할 때 2(큐비트의 수) 만큼의 계산을 할 수 있어.

예를 들면 큐비트 1개가 0인 동시에 1인 셈이니까 2개의 큐비트는 00, 01, 10, 11 총 4가지 상태를 가질 수 있어. 만약 4개라면 총 24(=16)가지겠지? 시커모어는 큐비트가 53개니까 총 253가지 상태를 가질 수 있는 거지. 이 말은 이만큼의 계산을 한 번에 수행할 수 있다는 뜻이야!