처음 만나는 양자의 세계

양자 역학과 양자 컴퓨터를 모르고
어떻게 이 빨리 변하는 세상을 살아갈 수 있을까?
김상욱, 김범준 교수 추천! 고려대 채은미 교수가 전하는 친절한 양자 강의
양자 역학은 이제 선택이 아니라, 지금을 살아가는 우리 모두에게 필요한 최소한의 교양이다. 『처음 만나는 양자의 세계』는 어렵고 낯설게만 여겨졌던 양자 세계를 누구나 이해할 수 있도록 친절하게 풀어낸 책이다. 파동과 입자의 이중성, 불확정성 원리, 양자 중첩과 얽힘 같은 핵심 개념을 생생한 비유와 흥미로운 이야기로 설명해, 수학에 자신이 없어도 읽는 순간 바로 이해할 수 있다. 우리가 손에 쥔 스마트폰, 매일 사용하는 GPS, 인터넷과 레이저, 그리고 미래를 바꿀 양자 컴퓨터까지, 일상과 연결된 구체적인 사례를 통해 양자가 얼마나 가까운 교양인지 보여준다. 특히 양자 컴퓨터는 비트코인 보안과 금융 시스템, 신약 개발, 인공지능에 이르기까지 우리의 삶 전반을 뒤흔들 새로운 패러다임을 제시한다. 저자 채은미 교수는 하버드대학교에서 박사학위를 받고 현재 고려대학교 물리학과 부교수로 재직 중이다. 초저온 분자와 양자정보를 연구하는 젊은 물리학자로, 그는 양자 역학을 교양의 중심에 세우며 독자에게 다정히 말을 건넨다. 이 책을 펼치는 순간, 양자는 더 이상 낯선 학문이 아니라 당신의 교양이 된다.

1부. 아름답고 신비한 양자의 세계
세상은 아주 작은 것들로 이루어져 있다
거인들의 질문이 모여 양자의 길을 열다
파동과 입자의 경계에서
익숙한 세계와는 다른 법칙
이도 저도 아니지만, 이도 저도 될 수 있는
너는 나고 나는 너다
20세기 물리학계를 달군 양자 역학 논쟁
상상에서 현실로, 양자 텔레포테이션
우리가 매일 만나는 양자, 빛
양자가 만든 일상의 혁명, LED
과학이 쏘아 올린 직진의 광선, 레이저
광통신 없이는 구글도 답이 없다
300억 년에 1초 오차, 원자시계
양자가 안내하는 길, GPS의 비밀

2부. 양자 컴퓨터가 이끄는 미래
양자 컴퓨터에서 미래를 보는 이유
어떤 문제든 풀 수 있는 범용 양자 컴퓨터
한 분야의 전문가, 특수 목적 양자 컴퓨터
큐비트는 어떻게 만들 수 있을까
양자 컴퓨터 상용화의 열쇠, 양자 오류 정정
초전도 큐비트 양자 컴퓨터
자연이 준 큐비트 1, 중성 원자
자연이 준 큐비트 2, 이온 트랩
빛으로 만드는 광자 양자 컴퓨터
양자 컴퓨팅, 다음 세대의 도전자들
깨지지 않을 암호는 없다? 암호 해독
창이 있으면 방패도 있다
최적의 해답을 찾아가는 양자의 힘
신소재와 신약을 설계하는 양자 컴퓨터
양자 컴퓨터와 인공지능의 만남
에필로그

“이토록 쉬운 양자 수업이라니!”
읽으면서 바로 이해하는 ‘양자의 세계’
오늘을 살아가는 우리에게 과학은 더 이상 선택이 아닌 필수다. 스마트폰으로 사진을 찍고, 집 안의 LED 조명 아래에서 책을 읽으며, 길을 잃지 않게 도와주는 내비게이션을 켜는 일상적인 순간마다 사실은 ‘양자 역학’이 숨어 있다. 하지만 막상 양자 역학을 공부하려 들면, 수식과 낯선 개념 앞에서 쉽게 포기했던 경험이 누구나 한 번쯤은 있을 것이다. 『처음 만나는 양자의 세계』는 이런 두려움을 다정하게 덜어 준다. 파동과 입자의 이중성, 전자의 드 브로이 파동, 슈뢰딩거의 고양이처럼 교과서에서 이름만 듣고 지나쳤던 주제들을 생활 속 사례와 직관적인 비유로 풀어내며, 어렵게만 느껴졌던 양자 세계를 눈앞에 그리듯 설명한다. 이 책은 복잡한 공식 대신 이야기와 상상을 통해 독자가 자연스럽게 이해하고, 읽는 순간 곧바로 “아, 이런 것이구나” 하고 깨닫게 만드는 어쩌면 가장 친절한 양자 교양서다.

시대의 게임 체인저, 양자 컴퓨터는 어디까지 왔을까?
양자 역학은 더 이상 학문의 언어에만 머무르지 않는다. 이제는 인류의 미래를 근본부터 흔들고, 새로운 질서를 만들어낼 기술로 발전하고 있다. 양자 컴퓨터는 기존의 슈퍼컴퓨터가 수억 년을 투자해야 풀 수 있는 난제를 단숨에 계산할 수 있는 잠재력을 지녔다. 특히 쇼어 알고리즘은 오늘날 비트코인과 인터넷 보안의 핵심인 암호 체계를 순식간에 무력화할 수 있다고 알려져 있으며, 이는 금융과 사이버 보안의 판도를 바꿀 수 있는 중대한 가능성을 시사한다. 더 나아가 복잡한 물류망 최적화, 신약과 신소재 개발, 인공지능의 비약적 도약까지-양자 컴퓨터가 열어 갈 미래는 이미 눈앞에 다가와 있다. 『처음 만나는 양자의 세계』는 이러한 최신 연구 흐름을 알기 쉽게 정리하며, 초전도·중성 원자·이온 트랩·광자 기반 등 다양한 양자 컴퓨터의 원리를 한눈에 보여 준다. 나아가 세계 각국이 앞다투어 뛰어드는 유망 기업과 기술 현황까지 소개해, 독자가 다가올 양자 시대를 준비하는 데 꼭 필요한 통찰을 전한다. 『처음 만나는 양자의 세계』는 이러한 최첨단 흐름을 누구나 이해할 수 있도록 흥미롭게 설명하며, 우리가 곧 맞이할 ‘양자 시대’를 준비하는 지적 무기가 되어 줄 것이다.

국내 양자 컴퓨터 권위자 채은미 교수가 안내하는
아름답고 실용적인 양자의 세계
저자 채은미는 국내 최초로 도쿄대학교 물리공학과 학·석사를 수석으로 졸업했으며, 하버드대학교 물리학 박사 학위를 취득한 뒤 교토대학교와 도쿄대학교에서 연구와 강의를 이어왔다. 현재 고려대학교 물리학과 부교수로 재직 중이며, EBS와 삼성 등에서 대중 강연으로 ‘가장 친절한 양자 강의’라는 평가를 받는다. 특히 양자 컴퓨팅의 국내 권위자로 잘 알려져 있다. 많은 이 책은 그의 첫 대중 교양서로, 어렵고 난해한 이론을 넘어 삶과 연결되는 과학의 지혜를 전한다. 『처음 만나는 양자의 세계』를 펼치는 순간, 양자는 더 이상 멀리 있는 추상이 아니라 오늘을 살아가는 우리 모두의 필수 교양이 될 것이다.