한국 출신 세계 최고 양자물리학상 수상자 탄생

김명식 英 임피리얼 칼리지 물리학과 교수, 독일 훔볼트 재단 훔볼트상 수상

[아시아경제 김봉수 기자] "양자컴퓨터는 과학기술이 처한 한계를 깬 새로운 테크놀로지다."

김명식 영국 임피리얼 칼리지 교수가 세계 최고의 양자(퀀텀) 물리학자에게 주어지는 훔볼트상을 수상했다.

독일 훔볼트재단은 김 교수에게 2021년 훔볼트상 중 칼 프리드리히 폰 지멘스상을 수여했다고 20일 밝혔다. 상금은 6만5000유로(8700만원)이다. 훔볼트재단은 국제적으로 연구 성과를 인정받는 독일 외 국가의 인문·과학 등 다양한 분야 학자들을 선정해서 훔볼트상을 수여한다. 서강대를 졸업하고 임피리얼 칼리지에서 양자 물리학을 배운 김 교수는 1990년 모교 교수로 임용됐다가 2000년부터 영국 퀸즈대에서 자리를 잡았다. 김선홍 전 기아자동차 회장이 부친이다.

김 교수는 양자 컴퓨터에 대한 관심에 대해 "세계 경제가 계속 성장해 인류가 풍요로운 생활을 누리면서도 자연을 덜 해치는 방법을 찾으려면 새로운 테크놀로지가 필요한데, 그 후보 중엔 양자컴퓨터도 있다"고 말했다. 그는 "기후변화를 막으려고 전기차로 바꿔도 폐배터리 처리 등의 문제가 있고, 채식을 해도 질소비료를 만들 때 탄소가 다량 배출된다"며 "양자컴퓨터로 물질의 근본적 성질을 파악하면 배터리는 왜 낡는지, 비료산업이 왜 공해를 일으키는지 등에 관한 답을 찾고 효과적으로 잘 사용할 수 있는 방법을 구할 수 있을 것이란 희망이 있다"고 설명했다.

문제는 양자컴퓨터가 그런 문제를 풀어낼 정도가 되려면 전자 하나, 빛 알갱이 하나까지 모두 정확하게 통제하고 실리콘 칩을 아주 정교하게 만들어야 한다는 점이다. 소프트웨어와 알고리즘 개발에도 새로운 생각과 상상력이 필요하다. 그는 "이 과정에 지금으로선 상상할 수 없는 부산물이 나올 것으로 예상된다"며 "이런 엄청난 도전은 많은 연구자를 흥분하게 한다"고 말했다.

김 교수는 "꿈을 크게 꾸는 만큼 더 새로운 기술과 더 많은 생산물이 나온다고 본다"며 "양자컴퓨터는 근본적으로 못 만들 이유가 없으며, 이루어진다면 부가가치는 상상 이상으로 클 것"이라고 강조했다.

그는 "기업이 ‘차세대 기술’의 대명사인 양자 사업에 투자를 한다는 것은 세계 최고 기술을 갖고 앞서가겠다는 도전"이라며 "미래 기술을 꿈꾸는 우수 인재들을 중요시하는 기업에는 충분히 가치가 있는 일"이라고 말했다.

김 교수는 한국의 양자컴퓨터 연구에 대해선 "양자컴퓨터뿐 아니라 과학 전반의 발전을 위해 호기심이 많고 개척 정신을 가진 우수 인재들이 좋은 교육을 받고 성장하도록 돕는 환경이 필요하다"고 조언했다. 그는 "대학생이라면 성적도 신경 써야겠지만 무엇보다 커다란 꿈을 꿔봐야 할 시기"라며 "젊었을 때 더 큰 문제에 뛰어 들어볼 걸 그랬다는 아쉬움이 종종 든다"고 덧붙였다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr