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과학20

양자컴퓨터란 무엇인가 이해 및 앞으로의 전망 요즘 핫이슈인 양자컴퓨터란 무엇인가, 양자 컴퓨팅의 기본 핵심은 정보를 양자 상태에 저장하고, 양자 게이트 연산 및 양자 간섭을 활용하여 정보를 계산하는 것이다. 기존의 슈퍼컴퓨터보다 얼마나 좋은지 앞으로의 전망은 어떤지 살펴보기로 한다. 1. 양자컴퓨터 소개 1) 기존 슈퍼컴퓨터로는 1만 년 걸리는 계산을 단 200초 만에 해결할 수 있는 차세대 컴퓨터가 등장한다. 꿈의 컴퓨라 불리는 양자컴퓨터인데 아직 상용화 단계까지는 갈 길이 멀지만 기술 개발 속도만큼은 놀라울 정도다. 2) 현재 사용되고 있는 디지털 컴퓨터는 0과 1이라는 이진법 신호로만 정보를 처리한다. 따라서 연산 과정이 매우 복잡하고 느릴 수밖에 없다. 3) 양자컴퓨터는 큐비트라는 양자 비트 하나로 모든 데이터를 처리한다. 빠른 속도로 대량.. 2023. 1. 6.
우주의 역사 그리고 미래는 밤하늘에 보이는 무수한 별들 그 가운데 하나인 우리의 지구도 역시 별 중에 하나이다. 광활한 우주는 언제부터 시작되었는지 그리고 시작과 끝이 있듯이 언젠가 종말점이 있지 않을까 아니면 무한대로 남아있을지 우주의 역사 그리고 배경에 대하여 흥미 있는 부분을 알아보기로 한다. 1. 우주의 기원은 1) 우주 탄생의 비밀을 밝히기 위해 천문학자들은 끊임없이 연구를 이어가고 있다. 빅뱅 이론에서부터 암흑물질, 암흑에너지 그리고 다중우주론까지 다양한 가설들이 제기되고 있지만 아직까지 확실하게 밝혀진 건 없다. 2) 분명한 건 현재까지의 과학 기술로는 관측조차 불가능하다는 사실이다. 인류가 직접 눈으로 확인할 수 있는 범위는 지극히 제한적일 수밖에 없다. 3) 언젠가는 광활한 우주 어딘가에 존재할지 모를 외계 생명체.. 2023. 1. 3.
양자화학이란 무엇인가 쉽게 설명하기 양자화학은 자연계에 존재하는 물질의 기본단위인 원자 내부 구조와 분자 간의 결합 및 재배열의 변화과정을 양자역학적 관점에서 규명하는 학문이다. 현대 물리학을 구성하는 핵심 이론인 양자역학을 화학반응에 접목시킨 양자화학에 대하여 알아보기로 한다. 1. 양자화학이란 우리가 일반적으로 화학이라 하면 자연계에 존재하는 물질의 성질 또는 변화과정이나 반응 원리를 탐구하는 학문이라고 알려져 있다. 따라서 양자화학이라는 분야에 대해서는 생소한 느낌으로 다가온다. 양자화학은 기존의 고전역학 개념으로는 설명이나 이해하기 어려운 미시세계의 특성을 다루기 때문이다. 일반인들에게 다소 어렵고 난해하게 느껴질 수도 있다. 간단히 원리 및 이론만 파악하고 수학 공식을 배제한 상태에서 들여다보면 직관적으로 이해할 수 있다는 점이 .. 2023. 1. 2.
물리화학이란 무엇인가 미래는 물리화학은 자연계에 존재하는 모든 물질의 성질과 화학반응을 물리적 관점에서 연구하는 학문이다. 각 물질의 다양한 성질 및 반응성에 대하여 물리적인 법칙과 수학적인 해석을 하는 것이다. 물리화학의 내용 및 구성에 그리고 미래에 대하여 알아보기로 한다. 1. 물리화학이란 물리화학이란 간단히 요약하면 물질의 구조와 성질 및 변화 과정을 다루는 것이다. 물질이 가지고 있는 에너지 상태와 운동 상태를 중점으로 다룬다. 따라서 분자구조론, 양자역학, 원자핵물리학, 핵화학, 고체물리학, 반도체물리학, 광학, 플라스마물리학 등 다양한 세부 분야로 구분된다. 자연계의 화학적인 현상을 물리적으로 다루기 위해서는 기본적 요소인 원자, 전자, 분자, 에너지등으로 설명하는 것이다. 여기서 에너지 준위를 나타내려면 양자역학의 개.. 2022. 12. 30.

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