습지는 왠지 습할 것 같다고? 아니야, 오히려 쾌청한 기후를 만들지. 그 이유가 궁금해? 습지와 함께 양자컴퓨터가 작동하는 기본 단위인 큐비트까지, 과학마녀 일리가 자세히 설명해 줄게!

습지는 축축하고 습기가 많은 땅으로, 연안습지와 내륙습지로 나뉘어요. 연안습지는 갯벌처럼 바닷물과 땅이 맞닿는 지역에 생겨요. 내륙습지는 늪처럼 비가 많이 올 때 강이나 연못의 물이 넘쳐흘러서 만들어지지요.

습지에는 땅과 물에 사는 다양한 생물들이 모여요. 민물도요와 흰물때새, 습새 등 약 170종의 물새들이 습지에서 살아가지요. 각시붕어와 수달 등 다양한 해양생물도 습지에서 알과 새끼를 낳고 살아요.

습지는 물을 저장하거나 내보내는 능력이 있어 주변의 습도를 조절할 수 있어요. 비가 많이 오거나 습한 날에는 습지의 토양이 스펀지처럼 많은 양의 물을 저장하고, 건조한 날에는 저장해 둔 물을 천천히 흘려보내요. 습지의 토양은 지구를 뜨겁게 하는 탄소를 흡수해 기후 위기에도 도움이 됩니다.

전라남도에 있는 순천만은 우리나라를 대표하는 습지입니다. 매년 겨울, 순천만에는 천연기념물 제228호로 지정된 흑두루미를 비롯해 노랑부리저어새, 검은머리갈매기 등 희귀한 물새들이 찾아와요. 2006년 1월 20일 순천만은 우리나라 연안습지 중 최초로 람사르 협약에 등록됐어요. 람사르 협약은 습지와 물새를 보호하기 위한 국제 조약이에요. 2월 기준 경상남도 창녕군의 우포늪, 강원도 인제군의 용늪 등 우리나라에 있는 26개의 습지가 생물 다양성과 보존 가치를 인정받아 람사르 협약에 등록됐습니다.

▲순천시

우리나라 최대 규모의 연안습지인 순천만.

양자컴퓨터는 특정 유형의 문제를 일반 컴퓨터보다 빠르게 계산하는 새로운 컴퓨터예요. 양자컴퓨터의 기본 단위를 퀀텀 비트, 줄여서 큐비트라고 해요.

일반 컴퓨터는 0 또는 1의 값을 가지는 기본 단위인 비트로 정보를 저장하고 전달해요. 반면, 양자컴퓨터의 기본 단위인 큐비트는 0과 1이 동시에 존재하는 ‘중첩’의 성질을 이용해 비트보다 훨씬 많은 정보를 처리할 수 있어요. 마치 수직선 눈금에서 0과 1 사이에 수많은 점을 찍을 수 있는 것처럼, 큐비트도 0과 1 사이에 많은 상태를 가져요. 그래서 아주 방대한 양을 일일이 계산해야 하는 문제에서 일반 컴퓨터보다 훨씬 유리합니다.

큐비트의 수가 늘어나면 한꺼번에 계산을 많이 할 수 있지만, 중첩 상태를 안정적으로 유지하기 어려워서 오류가 커져요. 이 문제를 극복하고 양자컴퓨터의 성능을 높이기 위해 다양한 연구가 이뤄지고 있어요.

2월 19일 미국의 소프트웨어 기업 마이크로소프트는 위상 초전도체를 이용해 기존 양자 칩보다 빠르고 안정적으로 큐비트를 만들 수 있는 연산 칩 ‘마요나라 1’을 공개했어요. 위상 초전도체는 온도와 모양 등이 변해도 안정적으로 계산할 수 있는 소재이지요. 현재 세계 최고 수준의 양자컴퓨터는 1000큐비트 규모예요. 마이크로소프트는 마요나라 1을 상용화하면 양자컴퓨터를 100만 큐비트 규모로 확장할 수 있을 것이라고 기대하고 있답니다.

▲마이크로소프트

마이크로소프트가 2월 19일 공개한 연산 칩 ‘마요나라 1’.

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[9월] 도전! 과학동아 청소년 기자