프롤로그 · 실재의 기묘함으로 계산하다Prologue · Computing with the Strangeness of Realityプロローグ · 実在の奇妙さで計算する序 · 以现实的诡异计算
후크The Hook導入引子
가장 흔한 오해부터 깬다Killing the Most Common Myth First最も多い誤解から壊す先破最常见的误解
‘모든 답을 동시에 계산한다’?“It checks every answer at once”?「全部の答えを同時に計算」?“同时算出所有答案”？
- 양자컴퓨터에 대해 가장 많이 반복되는 말이자, 물리학자들이 가장 없애고 싶어 하는 말이다It is the single most repeated line about quantum computers — and the one physicists most want to kill量子コンピュータについて最も繰り返される言葉であり、物理学者が最も消したい言葉だ这是关于量子计算机最常被重复、也最令物理学家想根除的一句话
- 양자컴퓨터는 숫자를 더 빨리 세는 기계가 아니라, 아원자 세계의 규칙으로 도는 기계다It is not a machine that crunches numbers faster, but one that runs on the rules of the subatomic world量子コンピュータは数を速く数える機械ではなく、亜原子世界の規則で回る機械だ量子计算机不是算得更快的机器，而是按亚原子世界规则运转的机器
- 이 데크는 노벨상급 물리와 마케팅을 매번 갈라서 본다This deck separates the Nobel-grade physics from the marketing at every stepこのデッキはノーベル賞級の物理とマーケティングを、その都度分けて見る本演示每一步都将诺奖级的物理与营销区分开来
해설Note解説注解실제 속도 향상은 ‘구조가 있는’ 좁은 문제들에만 있다. 이유는 제2부에서 본다.Real speedups exist only for a narrow set of structured problems. Why, in Part 2.実際の高速化は「構造のある」狭い問題にのみある。理由は第2部で。真正的加速只存在于少数“有结构”的问题。原因见第二部。
“중첩은 모든 것을 시도하는 것이 아니다. 옳은 답만 크게 울리도록 조율하는 것이다.”“Superposition is not trying everything. It is tuning the right answer to ring loudest.”「重ね合わせは全部を試すことではない。正しい答えだけを大きく響かせる調律だ。」“叠加不是遍历一切，而是调音，让正确答案回响最响。”
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기대치Expectations期待値预期
지금 어디까지 왔나Where We Actually Are今どこまで来たか如今究竟到了哪一步
물리는 진짜, 유용성은 아직Real physics, no useful payoff yet物理は本物、有用性はまだ物理是真的，实用尚无
- 양자 현상은 실재한다 — 2022년 노벨 물리학상이 그 얽힘 실험에 주어졌다The quantum effects are real — the 2022 Nobel Prize in Physics honored the entanglement experiments量子現象は実在する — 2022年のノーベル物理学賞はその絡み合いの実験に贈られた量子现象是真实的 — 2022年诺贝尔物理学奖便授予了纠缠实验
- 그러나 오늘의 기계는 작고, 잡음이 많고, 아직 쓸모 있는 일을 하지 못한다But today’s machines are small, noisy, and cannot yet do anything usefulだが今日の機械は小さく、雑音が多く、まだ役立つことはできない但今日之机器仍小、噪声大，尚不能做任何有用之事
- 정직한 현재 상태 — 유망한 물리, 실질적인 이정표, 그러나 증명된 실용 우위는 0The honest state — promising physics, real milestones, but zero proven practical advantage正直な現状 — 有望な物理、確かな里程標、だが証明された実用優位はゼロ诚实的现状 — 有前景的物理、实在的里程碑，但零个已证的实用优势
해설Note解説注解설렘도 진짜고 과장도 진짜다 — 둘을 가려내는 것이 이 이야기의 핵심 기술이다.The excitement is real and so is the hype — telling them apart is the whole skill.ときめきも本物、誇張も本物 — 二つを見分けることがこの物語の要諦だ。兴奋是真的，夸张也是真的 — 分辨二者，正是此中关键。
“이 분야에서 가장 정직한 문장 — 어떤 양자컴퓨터도 아직 단 하나의 쓸모 있는 문제에서 고전 컴퓨터를 이기지 못했다.”“The field’s most honest sentence: no quantum computer has yet beaten a classical one at a single useful task.”「この分野で最も正直な一文 — いかなる量子コンピュータも、有用な課題で古典機に勝ったことはまだない。」“这个领域最诚实的一句：尚无量子计算机在任何一个有用任务上胜过经典计算机。”
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샹들리에The Chandelierシャンデリア吊灯
금빛 샹들리에의 정체What the Golden Chandelier Really Is金色のシャンデリアの正体金色吊灯的真相
그 사진의 대부분은 냉각 배관이다Most of that photo is cooling plumbingあの写真の大半は冷却の配管だ那张照片的大半是制冷管路
- 유명한 금빛 샹들리에 사진의 대부분은 배관과 배선일 뿐이다The famous golden “chandelier” photo is mostly plumbing and wiring有名な金色の「シャンデリア」写真の大半は配管と配線にすぎない著名的金色“吊灯”照片，大半只是管路与线缆
- 그 장치는 손톱만 한 칩을 약 10~15밀리켈빈 — 우주 공간보다 차갑게 — 식힌다Its job is to chill a fingernail-sized chip to ~10–15 millikelvin, colder than deep spaceその装置は爪ほどのチップを約10〜15ミリケルビン — 深宇宙より冷たく — 冷やす它的作用是把指甲大的芯片冷却到约10—15毫开尔文 — 比深空更冷
- 진짜 ‘양자’는 맨 아래 매달린 아주 작은 칩 하나뿐이다The actual “quantum” part is one tiny chip hanging at the very bottom本当の「量子」部分は、一番下に吊るされた小さなチップ一つだけだ真正的“量子”部分，只是吊在最底端的一枚小小芯片
해설Note解説注解양자 상태는 지극히 연약해서, 극한의 냉각과 차폐가 있어야 잠깐이라도 유지된다.Quantum states are so fragile they survive, even briefly, only under extreme cooling and shielding.量子状態は極めて脆く、極限の冷却と遮蔽があって初めて、わずかな間だけ保たれる。量子态极其脆弱，唯有极致的冷却与屏蔽，才能维持哪怕片刻。
“우리가 감탄하는 그 화려한 금빛은, 사실 냉장고의 내부다.”“The dazzling gold we admire is, in truth, the inside of a refrigerator.”「我々が見惚れるその華麗な金色は、実は冷蔵庫の内部だ。」“我们所惊叹的绚丽金色，其实是一台冰箱的内部。”
제1부 · 양자의 기이함Part 1 · The Quantum Weirdness第1部 · 量子の奇妙さ第一部 · 量子的诡异
01
양자의 기이함The Quantum Weirdness量子の奇妙さ量子的诡异
제1부 · 중첩·얽힘·측정, 그리고 결어긋남Part 1 · Superposition, entanglement, measurement — and decoherence第1部 · 重ね合わせ・絡み合い・測定、そして脱コヒーレンス第一部 · 叠加、纠缠、测量，与退相干
제1부 · 양자의 기이함Part 1 · The Quantum Weirdness第1部 · 量子の奇妙さ第一部 · 量子的诡异
큐비트The Qubit量子ビット量子比特
0도 1도 아닌 정보의 단위A Unit Neither 0 Nor 10でも1でもない情報の単位既非0亦非1的信息单位
큐비트: α|0⟩ + β|1⟩The qubit: α|0⟩ + β|1⟩量子ビット: α|0⟩ + β|1⟩量子比特：α|0⟩ + β|1⟩
- 고전 비트가 0 또는 1이라면, 큐비트는 그 둘의 ‘진폭’을 함께 지닌 상태다Where a classical bit is 0 or 1, a qubit holds the “amplitudes” of both together古典ビットが0か1なら、量子ビットは両者の「振幅」を併せ持つ状態だ经典比特非0即1，量子比特却同时持有两者的“振幅”
- α와 β는 확률이 아니라 위상을 지닌 복소수 진폭이다 — 이 위상이 나중에 간섭을 낳는다α and β are complex amplitudes carrying phase, not probabilities — that phase later drives interferenceαとβは確率ではなく位相を持つ複素振幅だ — この位相が後に干渉を生むα与β是带相位的复振幅，而非概率 — 此相位日后引出干涉
- ‘큐비트’라는 말은 1995년 벤저민 슈마허가 붙였다The word “qubit” was coined by Benjamin Schumacher in 1995「量子ビット」という語は1995年にベンジャミン・シューマッハが名付けた“量子比特”一词由本杰明·舒马赫于1995年提出
해설Note解説注解진폭의 제곱이 확률이다(|α|²+|β|²=1). 진폭 자체는 읽어 낼 수 없다 — 이것이 뒤의 모든 제약을 낳는다.The square of an amplitude is a probability (|α|²+|β|²=1). The amplitudes themselves cannot be read out — the source of every later constraint.振幅の二乗が確率だ(|α|²+|β|²=1)。振幅自体は読み出せない — これが後のあらゆる制約を生む。振幅之平方即概率（|α|²+|β|²=1）。振幅本身无法读出 — 这是此后一切限制之源。
“큐비트의 비밀은 0과 1이 아니라, 그 사이에 숨은 위상에 있다.”“A qubit’s secret is not 0 and 1, but the phase hidden between them.”「量子ビットの秘密は0と1ではなく、その間に潜む位相にある。」“量子比特的秘密不在0与1，而在其间潜藏的相位。”
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중첩Superposition重ね合わせ叠加
‘동시에 0이며 1’이 아니다Not “0 and 1 at the Same Time”「同時に0かつ1」ではない并非“同时是0又是1”
중첩을 정확히 말하면Superposition, stated precisely重ね合わせを正確に言えば精确地说叠加
- 중첩은 큐비트가 0과 1의 ‘조합 상태에 있을 수 있다’는 뜻이다Superposition means a qubit “can be in” a combination of 0 and 1重ね合わせとは、量子ビットが0と1の「組み合わせ状態にありうる」ことだ叠加是指量子比特“可处于”0与1的组合态
- 그것은 고전적 의미의 ‘0이면서 동시에 1’이 아니라, 하나의 분명한 양자 상태다It is not the classical “both 0 and 1 at once,” but a single, definite quantum stateそれは古典的な「0かつ1」ではなく、一つの明確な量子状態だ它不是经典意义的“既0又1”，而是一个明确的量子态
- 블로흐 구 위의 한 점 — 다만 그 그림은 큐비트 하나만 그릴 수 있다A single point on the Bloch sphere — though that picture can show only one qubitブロッホ球上の一点 — ただしその図は量子ビット一つしか描けない布洛赫球面上的一点 — 但此图只能画一个量子比特
해설Note解説注解블로흐 구는 얽힘을 그리지 못한다 — 여러 큐비트의 진짜 힘은 그 그림 밖에 있다.The Bloch sphere cannot depict entanglement — the real power of many qubits lies outside that picture.ブロッホ球は絡み合いを描けない — 複数量子ビットの真の力はその図の外にある。布洛赫球画不出纠缠 — 多量子比特的真正力量在此图之外。
“중첩은 우유부단함이 아니라, 아직 물어보지 않은 하나의 완결된 상태다.”“Superposition is not indecision, but one complete state you have not yet asked.”「重ね合わせは優柔不断ではなく、まだ問うていない一つの完結した状態だ。」“叠加不是犹疑，而是一个尚未发问的完整状态。”
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측정Measurement測定测量
보는 순간 무너진다It Collapses the Moment You Look見た瞬間に崩れる一看便坍缩
측정과 보른 규칙Measurement and the Born rule測定とボルンの規則测量与玻恩定则
- 중첩 상태를 측정하면, 진폭의 제곱을 확률로 삼아 0이나 1 하나가 나온다Measure a superposition and you get a single 0 or 1, with probability equal to the amplitude squared重ね合わせを測ると、振幅の二乗を確率として0か1のどちらかが出る测量叠加态，会以振幅平方为概率，得到一个0或1
- 그 순간 중첩은 붕괴하고, n개의 큐비트에서 n개의 고전 비트만 남는다The superposition collapses; from n qubits you keep just n classical bits, no moreその瞬間に重ね合わせは崩れ、n個の量子ビットからn個の古典ビットだけが残る那一刻叠加坍缩，n个量子比特只留下n个经典比特，别无更多
- 진폭 자체는 결코 직접 읽을 수 없다The amplitudes themselves can never be read directly振幅自体は決して直接読めない振幅本身，永远无法被直接读出
해설Note解説注解보른 규칙(막스 보른, 1926)이 이 확률을 정한다. 측정의 이 한계가 양자 알고리즘 설계의 전부를 좌우한다.The Born rule (Max Born, 1926) fixes these probabilities. This limit on measurement shapes all of quantum algorithm design.ボルンの規則(マックス・ボルン、1926)がこの確率を定める。測定のこの限界が量子アルゴリズム設計の全てを左右する。玻恩定则（马克斯·玻恩，1926）确定这些概率。测量的这一限制，主宰着量子算法设计的一切。
“양자컴퓨터의 마법은 결승선에서 무너진다 — 들여다보면, 평범한 답 하나가 나온다.”“The magic collapses at the finish line — when you look, you get one ordinary answer.”「量子計算の魔法は決勝線で崩れる — 覗けば、平凡な答えが一つ出る。」“量子的魔法在终点崩塌 — 一看，便得一个平凡的答案。”
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얽힘Entanglement絡み合い纠缠
떨어져 있어도 하나인 상태One State, Even Far Apart離れていても一つの状態相隔亦为一体
얽힘과 벨 상태Entanglement and the Bell state絡み合いとベル状態纠缠与贝尔态
- 두 큐비트가 얽히면, 각각을 따로 떼어 설명할 수 없는 하나의 상태가 된다When two qubits entangle, they become one state that cannot be described separately二つの量子ビットが絡むと、別々には説明できない一つの状態になる两个量子比特一旦纠缠，便成为无法分开描述的一个状态
- 한쪽을 측정하면 다른 쪽의 결과가 즉시 정해진다 — 아무리 멀리 있어도Measure one and the other’s outcome is instantly fixed — no matter how far apart一方を測ると他方の結果が即座に定まる — どれほど離れていても测量其一，另一的结果便即刻确定 — 无论相隔多远
- 고전 물리로는 설명되지 않는 상관관계, 그것이 얽힘이다A correlation with no classical explanation — that is entanglement古典物理では説明できない相関、それが絡み合いだ一种无经典解释的关联，正是纠缠
해설Note解説注解얽힘은 정보를 빛보다 빠르게 보내지 못한다. 상관은 두 결과를 나중에 비교해야만 드러난다.Entanglement cannot send information faster than light; the correlation only appears once the two results are later compared.絡み合いは情報を光より速く送れない。相関は二つの結果を後で比べて初めて現れる。纠缠不能超光速传递信息；关联须待事后比对两个结果才显现。
“아인슈타인은 그것을 ‘유령 같은 원격 작용’이라 부르며 의심했다 — 그러나 자연이 옳았다.”“Einstein called it ‘spooky action at a distance,’ in doubt — but nature proved him wrong.”「アインシュタインはそれを『不気味な遠隔作用』と呼んで疑った — だが自然が正しかった。」“爱因斯坦称其为‘幽灵般的超距作用’而心存怀疑 — 但自然证明他错了。”
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벨의 정리Bell’s Theoremベルの定理贝尔定理
철학 논쟁을 실험으로A Philosophy Debate, Settled by Experiment哲学論争を実験で以实验裁决哲学之争
벨의 정리와 2022 노벨상Bell’s theorem and the 2022 Nobel Prizeベルの定理と2022年ノーベル賞贝尔定理与2022诺贝尔奖
- 1964년 존 벨은 아인슈타인과 보어의 논쟁을 실험으로 판가름할 부등식을 세웠다In 1964 John Bell turned the Einstein–Bohr debate into an inequality an experiment could decide1964年、ジョン・ベルはアインシュタインとボーアの論争を実験で決着できる不等式にした1964年，约翰·贝尔将爱因斯坦与玻尔之争化为一个实验可裁决的不等式
- 실험은 거듭 양자역학의 손을 들어 주었다 — ‘유령 같은’ 쪽이 옳았다Experiment sided with quantum mechanics again and again — the “spooky” side was right実験は繰り返し量子力学に軍配を上げた — 「不気味な」側が正しかった实验一次次判定量子力学胜出 — “幽灵”那一方是对的
- 2022년 노벨 물리학상이 아스페·클라우저·차일링거에게 돌아갔다The 2022 Nobel Prize in Physics went to Aspect, Clauser, and Zeilinger2022年のノーベル物理学賞はアスペ、クラウザー、ツァイリンガーに贈られた2022年诺贝尔物理学奖授予阿斯佩、克劳泽与蔡林格
해설Note解説注解얽힘은 이제 철학이 아니라 측정 가능한 물리다. 이것이 양자컴퓨터의 토대가 실재함을 뜻한다.Entanglement is now measurable physics, not philosophy — which is why the foundation of quantum computing is real.絡み合いは今や哲学でなく測定可能な物理だ。だから量子コンピュータの土台は実在する。纠缠如今是可测量的物理，而非哲学 — 这正说明量子计算的根基真实存在。
“벨 실험은 형이상학을 실험대 위에 올려놓았다 — 그리고 자연이 답했다.”“Bell tests put metaphysics on the lab bench — and nature answered.”「ベル実験は形而上学を実験台に載せた — そして自然が答えた。」“贝尔实验把形而上学放上了实验台 — 而自然作出了回答。”
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복제 불가No-Cloning複製不可不可克隆
큐비트는 복사되지 않는다A Qubit Cannot Be Copied量子ビットは複製できない量子比特无法复制
복제 불가 정리, 1982년The no-cloning theorem, 1982複製不可定理、1982年不可克隆定理，1982年
- 알지 못하는 임의의 양자 상태는 완벽히 복사할 수 없다 — 물리 법칙이 금한다An unknown, arbitrary quantum state cannot be perfectly copied — a law of physics forbids it未知の任意の量子状態は完全には複製できない — 物理法則が禁じる未知的任意量子态无法被完美复制 — 物理定律所禁
- 이 정리 덕분에 양자 암호는 도청자의 흔적을 감지할 수 있다Thanks to this theorem, quantum cryptography can detect an eavesdropper’s traceこの定理のおかげで量子暗号は盗聴者の痕跡を検知できる正因此定理，量子密码得以察觉窃听者的痕迹
- 동시에, 복사가 안 되기에 오류를 고치는 일은 훨씬 까다로워진다At the same time, because it cannot be copied, correcting errors becomes far harder同時に、複製できないゆえに誤りを直すことが遥かに難しくなる与此同时，正因不能复制，纠错也变得远为棘手
해설Note解説注解고전 컴퓨터가 정보를 여럿 복사해 다수결로 오류를 잡는 방식은, 양자에서는 쓸 수 없다(제4부).The classical trick of copying data and taking a majority vote to catch errors cannot be used in the quantum world (Part 4).古典計算機が情報を多数複製し多数決で誤りを正す方式は、量子では使えない(第4部)。经典计算机复制多份数据、以多数表决纠错的办法，在量子中行不通（第四部）。
“복사할 수 없다는 바로 그 성질이, 방패이자 족쇄가 된다.”“The very fact that it cannot be copied is both shield and shackle.”「複製できないというまさにその性質が、盾であり足枷でもある。」“无法复制这一性质，既是盾，也是枷。”
제1부 · 양자의 기이함Part 1 · The Quantum Weirdness第1部 · 量子の奇妙さ第一部 · 量子的诡异
결어긋남Decoherence脱コヒーレンス退相干
가장 큰 적은 세상 그 자체The Great Enemy Is the World Itself最大の敵は世界そのもの最大的敌人是世界本身
결어긋남Decoherence脱コヒーレンス退相干
- 큐비트는 주변 환경과 조금만 얽혀도 위상 정보를 잃고 고전처럼 변한다The slightest coupling to the environment leaks a qubit’s phase and turns it classical量子ビットは環境とわずかに絡むだけで位相情報を失い、古典的になる量子比特只要与环境略有耦合，便丢失相位、变得经典
- 초전도 큐비트는 수십~수백 마이크로초, 이온·원자는 수 초까지 버틴다Superconducting qubits last tens to hundreds of microseconds; ions and atoms, up to seconds超伝導量子ビットは数十〜数百マイクロ秒、イオンや原子は数秒まで持つ超导量子比特可维持数十至数百微秒，离子与原子则可达数秒
- 이 덧없음이야말로 양자컴퓨터를 만들기 그토록 어렵게 하는 실질적 이유다This fragility is the practical reason a quantum computer is so hard to buildこの儚さこそ、量子コンピュータの製作をかくも難しくする実際の理由だ正是这份易逝，才是量子计算机如此难造的现实原因
해설Note解説注解‘왜 하나의 결과만 보이는가’라는 측정 문제는 아직 미해결이다 — 다만 기계가 도는 방식과는 무관하다.The measurement problem — why we see only one outcome — remains unresolved, though it does not affect how the machine runs.「なぜ一つの結果だけ見えるのか」という測定問題は未解決だ — ただし機械の動作とは無関係だ。“为何只见一个结果”的测量问题仍未解决 — 但与机器如何运转无关。
“양자성은 훔쳐보는 세상의 시선만으로도 사라진다.”“Quantumness vanishes at the world’s mere glance.”「量子性は、世界の一瞥だけで消える。」“量子性，只需世界一瞥便消散。”
제2부 · 어떻게 계산하는가Part 2 · How It Computes第2部 · どう計算するか第二部 · 它如何计算
02
어떻게 계산하는가How It Computesどう計算するか它如何计算
제2부 · 게이트·간섭, 그리고 진짜 힘의 정체Part 2 · Gates, interference, and where the power really comes from第2部 · ゲート・干渉、そして真の力の正体第二部 · 门、干涉，与力量的真正来源
제2부 · 어떻게 계산하는가Part 2 · How It Computes第2部 · どう計算するか第二部 · 它如何计算
게이트Gatesゲート门
되돌릴 수 있는 연산들Operations That Run in Reverse元に戻せる演算可逆的运算
양자 게이트와 회로Quantum gates and circuits量子ゲートと回路量子门与线路
- 측정을 뺀 모든 양자 게이트는 되돌릴 수 있는(유니터리) 연산이다Every quantum gate except measurement is a reversible (unitary) operation測定を除くすべての量子ゲートは可逆(ユニタリ)な演算だ除测量外，每一个量子门都是可逆（酉）运算
- 하다마드 게이트는 중첩을 만들고, CNOT은 얽힘을 만든다The Hadamard gate creates superposition; CNOT creates entanglementアダマールゲートは重ね合わせを作り、CNOTは絡み合いを作る阿达马门制造叠加，CNOT门制造纠缠
- 위상 게이트는 보이지 않는 부호(−1)를 심어, 나중에 간섭으로 드러난다Phase gates plant an invisible sign (−1) that only shows up later, as interference位相ゲートは見えない符号(−1)を植え、後に干渉として現れる相位门埋下看不见的符号（−1），日后以干涉显现
해설Note解説注解하다마드가 만드는 |0⟩→(|0⟩+|1⟩)/√2, |1⟩→(|0⟩−|1⟩)/√2 의 그 마이너스가 모든 간섭의 씨앗이다.The minus sign in Hadamard’s |0⟩→(|0⟩+|1⟩)/√2, |1⟩→(|0⟩−|1⟩)/√2 is the seed of all interference.アダマールが作る|0⟩→(|0⟩+|1⟩)/√2、|1⟩→(|0⟩−|1⟩)/√2 のそのマイナスが、あらゆる干渉の種だ。阿达马所造 |0⟩→(|0⟩+|1⟩)/√2、|1⟩→(|0⟩−|1⟩)/√2 中的那个负号，是一切干涉之种。
“양자 회로의 진짜 문법은 눈에 보이지 않는 부호에 있다.”“The true grammar of a quantum circuit lives in signs you cannot see.”「量子回路の真の文法は、見えない符号にある。」“量子线路真正的语法，藏在看不见的符号里。”
제2부 · 어떻게 계산하는가Part 2 · How It Computes第2部 · どう計算するか第二部 · 它如何计算
간섭Interference干渉干涉
진짜 엔진은 간섭이다Interference Is the Real Engine真のエンジンは干渉だ真正的引擎是干涉
틀린 답은 지우고 옳은 답은 키운다Cancel the wrong answers, amplify the right誤った答えを消し、正しい答えを育てる消去错答，放大正解
- 진폭은 복소수라 서로 상쇄될 수 있다 — 틀린 답으로 가는 경로들이 지워진다Amplitudes are complex and can cancel — the paths to wrong answers erase each other振幅は複素数なので互いに打ち消せる — 誤った答えへの経路が消える振幅是复数、可相互抵消 — 通往错答的路径彼此消去
- 옳은 답으로 가는 경로들은 서로 보강되어, 측정 확률이 높아진다The paths to the right answer reinforce, raising its measurement probability正しい答えへの経路は互いに強め合い、測定確率が高まる通往正解的路径彼此增强，测得的概率随之升高
- 양자 속도의 원천은 무지막지한 병렬이 아니라, 정교하게 조율된 간섭이다The source of quantum speed is not brute parallelism but finely tuned interference量子の速さの源は無数の並列ではなく、精緻に調律された干渉だ量子速度之源，不是蛮力并行，而是精调的干涉
해설Note解説注解간섭을 설계하지 못하면, 중첩은 무작위로 찍는 것보다 나을 게 없다.Without engineered interference, superposition offers nothing over random guessing.干渉を設計できなければ、重ね合わせは当てずっぽうと変わらない。若无精心设计的干涉，叠加并不比瞎猜更强。
“잔물결이 이는 수면을 떠올리라 — 마루는 정답에, 골은 오답에 겹치도록 안무한 것이다.”“Picture ripples on water — choreographed so crests land on the right answer, troughs on the wrong.”「水面の波紋を思い浮かべよ — 山が正解に、谷が誤答に重なるよう振り付けたのだ。」“想象水面涟漪 — 编排得让波峰落在正解、波谷落在错答。”
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오해The Myth誤解误解
‘동시에 다 계산’이 틀린 이유Why “All at Once” Is Wrong「同時に全部」が誤りな理由“同时算尽”为何是错的
가장 유명한 오해The most famous misconception最も有名な誤解最著名的误解
- 큐비트 레지스터를 2ⁿ개 입력의 중첩에 놓을 수는 있다 — 여기까지는 사실이다You can put a register into a superposition of all 2ⁿ inputs — that part is trueレジスタを2ⁿ個の入力の重ね合わせに置くことはできる — ここまでは事実だ确实可将寄存器置于全部2ⁿ个输入的叠加 — 到此为止是真的
- 그러나 측정하면 그중 무작위로 단 하나의 결과만 튀어나온다But on measurement, only one random outcome pops outだが測定すれば、その中から無作為に一つの結果しか出ない但一经测量，只会随机蹦出一个结果
- ‘동시에 다 계산해서 답을 고른다’는 그림은 그래서 틀렸다So the picture of “computing them all and picking the answer” is simply wrong「全部計算して答えを選ぶ」という図はだから誤りだ因此“全部算出再挑答案”的图景，纯属误解
해설Note解説注解컴퓨터과학자 스콧 애런슨이 이 오해를 대표적으로 반박해 왔다.The computer scientist Scott Aaronson is the prominent debunker of this myth.計算機科学者スコット・アーロンソンがこの誤解を代表的に反駁してきた。计算机科学家斯科特·阿伦森，是反驳此误解的代表人物。
“병렬성은 공짜로 거둘 수 없다. 간섭이 없으면, 아무것도 얻지 못한다.”“The parallelism cannot be harvested for free. Without interference, you get nothing.”「並列性はただでは収穫できない。干渉がなければ、何も得られない。」“并行无法免费收割。没有干涉，一无所获。”
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2ⁿ의 함정The 2ⁿ Catch2ⁿの罠2ⁿ的陷阱
묘사하는 비용과 읽는 값은 다르다Describing Is Not Reading記述する費用と読める値は違う描述之费与可读之值不同
2ⁿ개의 진폭The 2ⁿ amplitudes2ⁿ個の振幅2ⁿ个振幅
- n개의 큐비트를 묘사하려면 2ⁿ개의 복소 진폭이 필요하다 — 그래서 고전 시뮬레이션이 어렵다Describing n qubits needs 2ⁿ complex amplitudes — which is why classical simulation is hardn個の量子ビットを記述するには2ⁿ個の複素振幅が要る — だから古典シミュレーションは難しい描述n个量子比特需要2ⁿ个复振幅 — 这正是经典模拟之难所在
- 그러나 그 2ⁿ은 상태를 ‘묘사하는’ 비용일 뿐, 읽어 낼 수 있는 답이 아니다But that 2ⁿ is the cost to “describe” the state, not answers you can read outだがその2ⁿは状態を「記述する」費用であって、読み出せる答えではない但那2ⁿ只是“描述”状态之费，并非可读出的答案
- 끝내 손에 쥐는 것은 여전히 n개의 고전 비트뿐이다What you finally hold is still just n classical bits最後に手にするのは、やはりn個の古典ビットだけだ最终握在手中的，仍不过n个经典比特
해설Note解説注解복제 불가 정리 때문에, 한 번 만든 중첩을 여러 벌 복사해 값싸게 표본을 얻을 수도 없다.Because of no-cloning, you cannot copy a superposition many times to cheaply sample it either.複製不可定理ゆえ、作った重ね合わせを何枚も複製して安く標本を得ることもできない。因不可克隆定理，也无法把已造的叠加复制多份以廉价采样。
“거대한 내부 상태와, 밖으로 나오는 작은 답 사이의 간극이 양자 계산의 전부다.”“The whole of quantum computing lives in the gap between a vast inner state and the tiny answer it lets out.”「巨大な内部状態と、外に出る小さな答えの間隙こそが量子計算の全てだ。」“庞大的内部状态与它放出的微小答案之间的鸿沟，正是量子计算的全部。”
제2부 · 어떻게 계산하는가Part 2 · How It Computes第2部 · どう計算するか第二部 · 它如何计算
범위The Scope範囲范围
만능 컴퓨터가 아니다Not a Faster Everything-Machine万能計算機ではない并非万能加速机
특수 목적 가속기A special-purpose accelerator特殊目的の加速器专用加速器
- 양자컴퓨터가 효율적으로 푸는 문제들의 집합(BQP)은 좁다The set of problems a quantum computer solves efficiently (BQP) is narrow量子コンピュータが効率的に解く問題の集合(BQP)は狭い量子计算机能高效求解的问题集合（BQP）很窄
- 가장 어려운 조합 문제들(NP-완전)을 척척 푼다는 근거는 없다There is no basis for the belief that it breezes through the hardest (NP-complete) problems最も難しい組合せ問題(NP完全)を難なく解くという根拠はない并无根据认为它能轻易攻克最难的（NP完全）问题
- 그것은 특정 문제를 위한 가속기이지, 당신의 노트북을 대체할 물건이 아니다It is an accelerator for specific problems, not a replacement for your laptopそれは特定の問題のための加速器であり、あなたのノートPCを置き換える物ではない它是特定问题的加速器，而非取代你笔记本的东西
해설Note解説注解대부분의 일상 계산에서 양자컴퓨터는 오히려 느리고 비싸며 극저온을 요구한다.For most everyday computing, a quantum machine is actually slower, costlier, and needs cryogenic cold.大半の日常計算では、量子機はむしろ遅く高価で、極低温を要する。对多数日常计算，量子机反而更慢、更贵，且需极低温。
“양자컴퓨터는 더 빠른 컴퓨터가 아니라, 다른 종류의 컴퓨터다.”“A quantum computer is not a faster computer, but a different kind of computer.”「量子コンピュータはより速い計算機ではなく、別種の計算機だ。」“量子计算机不是更快的计算机，而是另一种计算机。”
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속도의 종류Kinds of Speedup速さの種類加速的种类
지수와 제곱근은 다르다Exponential Is Not Square-Root指数と平方根は違う指数不同于平方根
어떤 문제가 얼마나 빨라지나Which problems get how much fasterどの問題がどれだけ速くなるか哪些问题能快多少
- 인수분해 같은 소수의 구조적 문제만 지수급으로 빨라진다Only a handful of structured problems, like factoring, get an exponential-class speedup因数分解のような一部の構造的問題だけが指数級に速くなる唯有因数分解等少数有结构的问题，才获指数级加速
- 그로버의 무작위 탐색은 √N — 지수가 아니라 ‘제곱근’ 만큼만 빠르다Grover’s unstructured search is √N — a square-root, not an exponential, gainグローバーの無作為探索は√N — 指数ではなく「平方根」だけ速い格罗弗的无序搜索是√N — 只是平方根、而非指数级的提升
- 그 제곱근 이득마저도 오류정정 부담에 자주 잡아먹힌다Even that square-root gain is often eaten by the overhead of error correctionその平方根の利得さえ、誤り訂正の負担にしばしば食われる连那平方根的增益，也常被纠错开销吞没
해설Note解説注解속도 향상의 크기는 문제마다 다르다 — ‘양자=무조건 빠름’은 성립하지 않는다.The size of any speedup varies by problem — “quantum = always faster” simply does not hold.高速化の大きさは問題ごとに違う — 「量子=常に速い」は成り立たない。加速幅度因问题而异 — “量子＝必然更快”并不成立。
“모든 것이 지수급으로 빨라진다는 말은, 양자 과장의 가장 흔한 얼굴이다.”“‘Everything gets exponentially faster’ is the most common face of quantum hype.”「何もかも指数級に速くなるという言葉は、量子誇張の最も多い顔だ。」“‘一切都指数级加速’，是量子夸张最常见的面孔。”
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요리법The Recipe手順配方
양자 알고리즘의 한 줄 요약A Quantum Algorithm in One Line量子アルゴリズムの一行要約量子算法一句话
준비 → 간섭 → 측정Prepare → interfere → measure準備 → 干渉 → 測定制备 → 干涉 → 测量
- 알려진 상태에서 시작해, 게이트로 중첩과 얽힘을 짜 넣는다Start from a known state, then weave in superposition and entanglement with gates既知の状態から始め、ゲートで重ね合わせと絡み合いを織り込む从已知状态出发，用门织入叠加与纠缠
- 오답을 상쇄하고 정답을 키우도록 간섭을 안무한다Choreograph interference so wrong answers cancel and the right one grows誤答を打ち消し正答を育てるよう干渉を振り付ける编排干涉，使错答相消、正解生长
- 마지막에 측정해 — 높은 확률로 — 정답을 얻는다Measure at the end and read out — with high probability — the answer最後に測定し — 高確率で — 答えを得る最后测量，以高概率读出答案
해설Note解説注解그로버의 탐색은 정답의 진폭이 반복마다 커지는 것을 지켜본다 — 다만 너무 여러 번 돌리면 오히려 지나쳐 놓친다.Grover’s search watches the right answer’s amplitude grow each round — but run it too many times and you overshoot and lose it.グローバーの探索は正答の振幅が反復ごとに育つのを見守る — だが回しすぎると行き過ぎて失う。格罗弗搜索看着正解的振幅逐轮增长 — 但转得太多，反会越过而失之。
“좋은 양자 알고리즘은 계산이 아니라 안무다.”“A good quantum algorithm is not a calculation but a choreography.”「優れた量子アルゴリズムは計算ではなく振付だ。」“好的量子算法不是计算，而是编舞。”
제3부 · 역사와 경쟁Part 3 · The Story and the Race第3部 · 歴史と競争第三部 · 历史与竞逐
03
역사와 경쟁The Story and the Race歴史と競争历史与竞逐
제3부 · 파인만에서 오늘의 하드웨어 경쟁까지Part 3 · From Feynman to today’s hardware race第3部 · ファインマンから今日のハードウェア競争まで第三部 · 从费曼到今日的硬件竞逐
제3부 · 역사와 경쟁Part 3 · The Story and the Race第3部 · 歴史と競争第三部 · 历史与竞逐
계보The Lineage系譜谱系
자연을 흉내 내려면To Mimic Nature Itself自然を真似るには若要模拟自然
파인만과 도이치Feynman and Deutschファインマンとドイチュ费曼与多伊奇
- 1981년 리처드 파인만은 “자연을 시뮬레이션하려면 기계도 양자여야 한다”고 도발했다In 1981 Richard Feynman provoked: to simulate nature, the machine itself had better be quantum1981年、リチャード・ファインマンは「自然を模擬するなら機械も量子であるべき」と挑発した1981年，理查德·费曼发问：若要模拟自然，机器本身也该是量子的
- 1985년 데이비드 도이치가 ‘보편 양자컴퓨터’의 개념을 정식화했다In 1985 David Deutsch formalized the idea of a universal quantum computer1985年、デイヴィッド・ドイチュが「普遍量子コンピュータ」の概念を定式化した1985年，戴维·多伊奇将“通用量子计算机”的概念予以形式化
- 양자컴퓨터에는 단 한 명의 발명가가 없다 — 그것은 하나의 계보다There is no single inventor of the quantum computer — it is a lineage量子コンピュータに唯一の発明者はいない — それは一つの系譜だ量子计算机没有唯一的发明者 — 它是一脉相承
해설Note解説注解폴 베니오프의 양자 튜링 기계(1980년경)가 그 앞에 있었다. 도이치-조사 알고리즘은 1992년의 일이다.Paul Benioff’s quantum Turing machine (~1980) came before; the Deutsch–Jozsa algorithm is from 1992.ポール・ベニオフの量子チューリング機械(1980年頃)がその前にあった。ドイチュ=ジョサのアルゴリズムは1992年のことだ。保罗·贝尼奥夫的量子图灵机（约1980）在此之前；多伊奇-约萨算法则出自1992年。
“자연은 고전적이지 않다. 그러니 그것을 시뮬레이션하려거든, 양자역학으로 하라. — 파인만”“Nature isn’t classical; so if you want to simulate it, you’d better make it quantum mechanical. — Feynman”「自然は古典的でない。ならば模擬したいなら、量子力学的にせよ。— ファインマン」“自然并非经典；若想模拟它，最好用量子力学。— 费曼”
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쇼어Shorショア肖尔
암호를 겨눈 알고리즘An Algorithm Aimed at Cryptography暗号を狙ったアルゴリズム瞄准密码的算法
쇼어 알고리즘, 1994년Shor’s algorithm, 1994ショアのアルゴリズム、1994年肖尔算法，1994年
- 1994년 피터 쇼어는 큰 수를 다항 시간에 인수분해하는 양자 알고리즘을 내놓았다In 1994 Peter Shor gave a quantum algorithm to factor large numbers in polynomial time1994年、ピーター・ショアは大きな数を多項式時間で因数分解する量子アルゴリズムを示した1994年，彼得·肖尔提出在多项式时间内分解大数的量子算法
- 인수분해의 어려움에 기댄 RSA 같은 암호가 원리적으로 위협받게 되었다Cryptography like RSA, which leans on the hardness of factoring, was in principle threatened因数分解の難しさに依るRSAのような暗号が原理的に脅かされることになった依赖分解之难的RSA等密码，原则上受到了威胁
- 이 한 편의 논문이 양자컴퓨터에 막대한 자금과 관심을 불러왔다This single paper drew enormous funding and attention to quantum computingこの一本の論文が量子コンピュータに莫大な資金と関心を呼び込んだ这一篇论文，为量子计算引来了巨额资金与关注
해설Note解説注解단 그 위협은 원리적이다 — 실제로 깨려면 아직 없는 대형 오류정정 기계가 필요하다(제4부).The threat is in principle only — actually breaking it needs a large error-corrected machine that does not yet exist (Part 4).ただしその脅威は原理的だ — 実際に破るには、まだ存在しない大型の誤り訂正機が要る(第4部)。但这威胁仅是原理性的 — 真要破解，需尚不存在的大型纠错机（第四部）。
“하나의 알고리즘이, 세계의 비밀을 지키던 자물쇠에 균열을 예고했다.”“One algorithm foretold a crack in the lock that guarded the world’s secrets.”「一つのアルゴリズムが、世界の秘密を守る錠前に亀裂を予告した。」“一个算法，为守护世界秘密的锁预告了裂痕。”
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그로버Groverグローバー格罗弗
탐색을 √N으로, 그리고 방패Search in √N — and a Shield探索を√Nに、そして盾搜索至√N，与一面盾
그로버와 BB84Grover and BB84グローバーとBB84格罗弗与BB84
- 1996년 로브 그로버는 뒤죽박죽 데이터를 약 √N 번에 뒤지는 탐색을 냈다In 1996 Lov Grover gave a search that combs unstructured data in about √N steps1996年、ロブ・グローバーは無秩序なデータを約√N回で探す探索を示した1996年，洛夫·格罗弗提出以约√N步搜遍无序数据的算法
- 제곱근 속도라 인상적이되, 쇼어 같은 지수급은 아니다A square-root speedup — impressive, but not exponential like Shor’s平方根の高速化で印象的だが、ショアのような指数級ではない平方根加速，虽可观，却非肖尔那般的指数级
- 한편 1984년 BB84는 양자로 ‘암호를 지키는’ 반대편 이야기를 열었다Meanwhile, 1984’s BB84 opened the opposite story — using quantum to defend cryptography一方1984年のBB84は、量子で「暗号を守る」反対側の物語を開いた另一面，1984年的BB84开启了相反的故事 — 用量子守护密码
해설Note解説注解BB84(베넷·브라사르)는 양자컴퓨터 알고리즘이 아니라 양자 키 분배 — 통신을 지키는 기술이다.BB84 (Bennett & Brassard) is not a quantum-computer algorithm but quantum key distribution — a way to protect communication.BB84(ベネット・ブラサール)は量子計算アルゴリズムではなく量子鍵配送 — 通信を守る技術だ。BB84（本内特与布拉萨尔）不是量子计算算法，而是量子密钥分发 — 一种保护通信的技术。
“양자는 자물쇠를 위협하는 손이면서, 동시에 그것을 지키는 손이기도 하다.”“Quantum is both the hand that threatens the lock and the hand that guards it.”「量子は錠前を脅かす手であり、同時にそれを守る手でもある。」“量子既是威胁锁的手，也是守护锁的手。”
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하드웨어The Hardwareハードウェア硬件
큐비트를 만드는 여러 갈래Many Ways to Build a Qubit量子ビットを作る幾つもの道制造量子比特的多条路
경쟁하는 방식들, 아직 승자는 없다Competing approaches, no winner yet競い合う方式、まだ勝者はいない相互竞争的路线，尚无赢家
- 초전도 회로(IBM·구글)는 큐비트가 가장 많고 빠르지만 결맞음이 짧다Superconducting circuits (IBM, Google) have the most, fastest qubits but short coherence超伝導回路(IBM・グーグル)は量子ビットが最も多く速いが、コヒーレンスが短い超导电路（IBM、谷歌）量子比特最多最快，但相干时间短
- 이온 트랩(퀀티넘·아이온큐)은 정밀도가 가장 높지만 느리고 확장이 어렵다Trapped ions (Quantinuum, IonQ) have the highest fidelity but are slow and hard to scaleイオントラップ(クオンティニュアム・アイオンキュー)は精度が最も高いが遅く拡張が難しい离子阱（Quantinuum、IonQ）保真度最高，却慢且难扩展
- 광자·중성원자·실리콘 스핀·위상 큐비트까지, 저마다 장단이 뚜렷하다Photons, neutral atoms, silicon spins, topological qubits — each with sharp trade-offs光子・中性原子・シリコンスピン・トポロジカル量子ビットまで、それぞれ長短が明確だ光子、中性原子、硅自旋、拓扑量子比特 — 各有鲜明的取舍
해설Note解説注解마이크로소프트의 위상 큐비트는 가장 야심적이나, 기본 구성 요소의 존재부터 아직 논쟁 중이다.Microsoft’s topological qubit is the most ambitious, but even the existence of its basic building block is still disputed.マイクロソフトのトポロジカル量子ビットは最も野心的だが、基本要素の存在からしてまだ論争中だ。微软的拓扑量子比特最为雄心勃勃，但连其基本构件是否存在都仍有争议。
“아직 아무도 이기지 않았다 — 그래서 모두가 다른 길을 판다.”“No one has won yet — which is why everyone digs a different path.”「まだ誰も勝っていない — だからこそ皆が別の道を掘る。」“尚无人胜出 — 故人人各掘一路。”
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시커모어SycamoreシカモアSycamore
‘양자우월성’이라는 주장The Claim Called “Quantum Supremacy”「量子超越性」という主張名为“量子霸权”的主张
구글 시커모어, 2019년Google Sycamore, 2019グーグル・シカモア、2019年谷歌Sycamore，2019年
- 2019년 구글은 53개 큐비트의 시커모어로 특정 표본 추출을 200초에 해냈다고 밝혔다In 2019 Google reported its 53-qubit Sycamore did a specific sampling task in 200 seconds2019年、グーグルは53量子ビットのシカモアで特定の標本抽出を200秒で行ったと発表した2019年，谷歌称其53量子比特的Sycamore在200秒内完成一项特定采样
- 같은 계산이 최고 슈퍼컴에서 약 1만 년 걸린다고 주장했다The same computation, they claimed, would take a top supercomputer about 10,000 years同じ計算が最高のスパコンで約1万年かかると主張した他们声称，同样的计算在顶级超算上需约一万年
- 그러나 그 과제는 실용적 쓸모가 전혀 없는 인위적 벤치마크였다But the task was a contrived benchmark with no practical use at allだがその課題は実用の全くない人為的ベンチマークだった但那任务是毫无实用价值的人为基准
해설Note解説注解‘양자우월성(supremacy)’은 2012년 프레스킬이 만든 말이다. 뒤 슬라이드에서 이 주장이 어떻게 흔들렸는지 본다.“Quantum supremacy” was coined by Preskill in 2012. The next slide shows how the claim was shaken.「量子超越性(supremacy)」は2012年にプレスキルが作った語。次のスライドでこの主張がどう揺らいだかを見る。“量子霸权（supremacy）”一词由普雷斯基尔2012年提出。下一页将看到此主张如何被动摇。
“이정표였지만, 도착점은 아니었다.”“It was a milestone — but not a destination.”「里程標ではあったが、到達点ではなかった。」“它是里程碑 — 却非终点。”
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반박The Rebuttal反論反驳
움직이는 결승선A Finish Line That Keeps Moving動き続ける決勝線不断移动的终点线
우월성에서 우위로From supremacy to advantage超越性から優位へ从霸权到优势
- 구글 발표 며칠 전, IBM은 고전 컴퓨터로 약 2.5일이면 된다고 반박했다Days before Google’s paper, IBM argued a classical computer could do it in about 2.5 daysグーグルの発表の数日前、IBMは古典計算機で約2.5日で済むと反論した谷歌论文发表前几天，IBM反驳称经典计算机约2.5天即可完成
- 이후 개선된 고전 알고리즘이 그 시간을 몇 시간까지 더 줄였다Later improved classical algorithms cut that time further, down to hoursその後改良された古典アルゴリズムがその時間を数時間まで縮めた此后改进的经典算法又将时间进一步压缩到数小时
- 그래서 학계는 ‘우월성’ 대신 더 조심스러운 ‘양자 우위’라는 말을 쓴다So the field now prefers the more careful “quantum advantage” over “supremacy”そのため学界は「超越性」より慎重な「量子優位」を使う故学界如今改用更谨慎的“量子优势”，取代“霸权”
해설Note解説注解이는 홍보 다툼이 아니라 건강한 과학 논쟁이었다 — 주장은 반박을 견뎌야 살아남는다.This was not a PR spat but healthy scientific dispute — a claim survives only by surviving rebuttal.これは広報の争いでなく健全な科学論争だった — 主張は反論に耐えてこそ生き残る。这并非公关口水，而是健康的科学争论 — 主张唯有经得起反驳才能存活。
“고전 컴퓨터가 따라잡을 때마다, 양자의 우위는 다시 증명되어야 했다.”“Each time classical caught up, the quantum lead had to be proven all over again.”「古典が追いつくたび、量子の優位は再び証明せねばならなかった。」“每当经典追上，量子的领先便须重新证明。”
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윌로우WillowウィローWillow
커질수록 오류가 줄었다Bigger, Yet Fewer Errors大きくなるほど誤りが減った越大，错误反而越少
구글 윌로우와 오류정정, 2024년Google Willow and error correction, 2024グーグル・ウィローと誤り訂正、2024年谷歌Willow与纠错，2024年
- 2024년 구글 윌로우(105 큐비트)는 칩을 키울수록 오류가 줄어드는 것을 처음으로 설득력 있게 보였다In 2024 Google’s Willow (105 qubits) first convincingly showed errors falling as the chip grew2024年、グーグルのウィロー(105量子ビット)は、チップを大きくするほど誤りが減ることを初めて説得力をもって示した2024年，谷歌Willow（105量子比特）首次令人信服地展示：芯片越大，错误越少
- 이른바 ‘문턱값 아래’로 내려간 것 — 오류정정이 원리적으로 가능함을 보인 진짜 이정표다It went “below threshold” — a genuine milestone showing error correction can work in principleいわゆる「閾値以下」に下がった — 誤り訂正が原理的に可能だと示す本物の里程標だ即所谓降至“阈值之下” — 表明纠错原理上可行的真正里程碑
- 중국의 지우장·주충지도 같은 종류의 벤치마크로 이 경쟁에 뛰어들었다China’s Jiuzhang and Zuchongzhi have entered the same race with the same class of benchmarks中国の九章・祖沖之も同種のベンチマークでこの競争に加わった中国的九章与祖冲之，也以同类基准加入了这场竞逐
해설Note解説注解다만 이는 ‘논리 큐비트 하나’를 오류로부터 지킨 것 — 완성된 내고장성 컴퓨터와는 아직 멀다.Yet this protected just one logical qubit from error — still far from a finished, fault-tolerant computer.ただしこれは「論理量子ビット一つ」を誤りから守ったに過ぎず、完成した耐故障計算機にはまだ遠い。但这只是护住了“一个逻辑量子比特”，离成熟的容错计算机仍远。
“헤드라인은 ‘천문학적 속도’였지만, 진짜 뉴스는 조용히 줄어든 오류에 있었다.”“The headline was ‘astronomical speed,’ but the real news was in the quietly falling errors.”「見出しは『天文学的な速さ』だったが、本当のニュースは静かに減った誤りにあった。」“头条是‘天文级速度’，真正的新闻却在悄然下降的错误里。”
제4부 · 무엇을 하고, 못 하는가Part 4 · What It Will and Will Not Do第4部 · 何ができて、何ができないか第四部 · 能与不能
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무엇을 하고, 못 하는가What It Will and Will Not Do何ができて、何ができないか能与不能
제4부 · 암호·화학·과장, 그리고 오류정정Part 4 · Crypto, chemistry, hype — and error correction第4部 · 暗号・化学・誇張、そして誤り訂正第四部 · 密码、化学、夸张，与纠错
제4부 · 무엇을 하고, 못 하는가Part 4 · What It Will and Will Not Do第4部 · 何ができて、何ができないか第四部 · 能与不能
암호Cryptography暗号密码
RSA는 아직 안전하다 — 지금은RSA Is Still Safe — For NowRSAはまだ安全だ — 今はRSA仍然安全 — 目前
쇼어와 현실의 거리The distance between Shor and realityショアと現実の距離肖尔与现实之间的距离
- 쇼어 알고리즘은 RSA를 깰 수 있으나, 그러려면 수백만 개의 물리 큐비트가 필요하다Shor could break RSA, but it would take millions of physical qubitsショアのアルゴリズムはRSAを破れるが、そのためには数百万の物理量子ビットが要る肖尔算法能破解RSA，但需数百万个物理量子比特
- 실제 하드웨어가 진짜 쇼어로 인수분해한 수는 15, 21 같은 하찮은 값뿐이다Real hardware has factored only trivial numbers like 15 and 21 with genuine Shor実機が本物のショアで因数分解した数は15や21のような些細な値だけだ真实硬件用真正的肖尔算法，只分解过15、21这类微不足道的数
- 그래도 위험은 미래형이 아니다 — ‘지금 훔쳐 두었다가 나중에 해독’이 문제다Still the danger is not only future — “harvest now, decrypt later” is the real worryそれでも危険は未来形だけではない — 「今盗んで後で解読」が問題だ但危险并非仅在未来 — “现在窃取、日后解密”才是真正的隐忧
해설Note解説注解대칭키 암호(AES)는 그로버로도 절반만 약해질 뿐 — 키 길이를 늘리면 충분하다.Symmetric ciphers like AES are only halved by Grover — longer keys suffice.対称鍵暗号(AES)はグローバーでも半分弱まるだけ — 鍵長を伸ばせば十分だ。对称密码（AES）在格罗弗下也仅减半 — 增加密钥长度即足。
“오늘 훔친 암호문은, 내일의 기계를 기다릴 수 있다.”“Ciphertext stolen today can wait for tomorrow’s machine.”「今日盗んだ暗号文は、明日の機械を待てる。」“今日窃取的密文，可以等待明日的机器。”
제4부 · 무엇을 하고, 못 하는가Part 4 · What It Will and Will Not Do第4部 · 何ができて、何ができないか第四部 · 能与不能
양자내성암호Post-Quantum耐量子暗号后量子
양자를 안 쓰는 ‘양자 안전’“Quantum-Safe” Without Quantum量子を使わない「量子安全」不用量子的“抗量子”
양자내성암호(PQC)Post-quantum cryptography (PQC)耐量子計算機暗号(PQC)后量子密码（PQC）
- 미국 NIST는 2024년 8월 양자에도 견디는 표준 암호들을 확정했다In August 2024 the US NIST finalized standard ciphers that resist quantum attack米NISTは2024年8月、量子にも耐える標準暗号を確定した2024年8月，美国NIST确定了可抵御量子攻击的标准密码
- 이 암호들은 놀랍게도 평범한 고전 컴퓨터에서 돌아간다 — ‘양자 안전’이지 ‘양자’가 아니다Remarkably, these run on ordinary classical computers — “quantum-safe,” not “quantum”これらの暗号は驚くことに普通の古典計算機で動く — 「量子安全」であって「量子」ではない令人意外的是，这些密码运行在普通经典计算机上 — 是“抗量子”，而非“量子”
- 그래서 이 이야기에서 가장 정직한 ‘지금 당장 할 일’은 바로 이 이전(移轉)이다So the one honest “act today” of this whole story is exactly this migrationだからこの物語で最も正直な「今すぐやること」は、まさにこの移行だ因此，这个故事中最诚实的“当下之事”，正是这场迁移
해설Note解説注解대표 표준은 ML-KEM(키 교환)·ML-DSA(서명) 등이다. 오래 지켜야 할 비밀일수록 이전이 급하다.The headline standards include ML-KEM (key exchange) and ML-DSA (signatures); the longer a secret must last, the more urgent the migration.代表的な標準はML-KEM(鍵交換)・ML-DSA(署名)など。長く守るべき秘密ほど移行が急がれる。代表标准包括ML-KEM（密钥交换）与ML-DSA（签名）；越是需长期保守的秘密，迁移越急。
“미래의 위협에 대비하는 일은, 미래가 아니라 지금 해야 한다.”“Preparing for a future threat is work for now, not for later.”「未来の脅威への備えは、未来でなく今やるべきだ。」“为未来威胁做准备，须在当下，而非将来。”
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시뮬레이션Simulationシミュレーション模拟
진짜 노다지는 화학이다The Real Prize Is Chemistry本当の宝は化学だ真正的富矿是化学
양자 시뮬레이션Quantum simulation量子シミュレーション量子模拟
- 파인만의 원래 꿈 — 양자로 양자(분자·물질)를 시뮬레이션하는 것Feynman’s original dream — using quantum to simulate quantum systems, molecules and materialsファインマンの元の夢 — 量子で量子(分子・物質)を模擬すること费曼最初的梦想 — 以量子模拟量子（分子与材料）
- 촉매·전지·신약 후보 분자에서 이론적으로 가장 설득력 있는 이득이 여기 있다For catalysts, batteries, and drug candidates, the most theoretically convincing gains are here触媒・電池・新薬候補分子で、理論上最も説得力ある利得はここにある在催化剂、电池与候选药物上，理论上最有说服力的收益就在于此
- 다만 아직 실용 규모의 우위는 증명되지 않았다 — 작은 분자는 고전 기법이 여전히 더 낫다Yet no useful-scale advantage has been shown — for small molecules, classical methods still do betterただし実用規模の優位はまだ示されていない — 小さな分子は古典手法が今も上だ但尚未证明实用规模的优势 — 对小分子，经典方法仍更胜一筹
해설Note解説注解실용 화학 우위는 유망하되, 대개 내고장성 기계(2030년대 이후)를 기다려야 할 것으로 본다.A practical chemistry advantage is promising but is generally expected to await fault-tolerant machines (2030s or later).実用的な化学の優位は有望だが、概ね耐故障機(2030年代以降)を待つ必要があるとみられる。实用的化学优势虽有前景，但一般认为须待容错机器（2030年代以后）。
“양자컴퓨터가 처음 세상을 바꾼다면, 그곳은 실험실의 시험관일 것이다.”“If a quantum computer first changes the world, it will do so in a laboratory test tube.”「量子コンピュータが最初に世界を変えるなら、それは実験室の試験管だろう。」“若量子计算机最先改变世界，那将发生在实验室的试管里。”
제4부 · 무엇을 하고, 못 하는가Part 4 · What It Will and Will Not Do第4部 · 何ができて、何ができないか第四部 · 能与不能
과장 지대The Hype Zone誇張地帯夸张地带
가장 뜨겁고, 가장 미덥지 않은The Hottest — and Shakiest — Claims最も熱く、最も当てにならない最热，也最不可靠
최적화와 양자 머신러닝Optimization and quantum machine learning最適化と量子機械学習优化与量子机器学习
- 물류·금융 최적화, ‘양자 AI’는 가장 요란하게 광고되지만 근거는 약하다Logistics/finance optimization and “quantum AI” are the loudest-advertised, but the evidence is thin物流・金融の最適化や「量子AI」は最も派手に宣伝されるが、根拠は弱い物流、金融优化与“量子AI”宣传最响，证据却最薄弱
- 좋은 고전 알고리즘을 확실히 이긴다는 증명은 아직 없다There is still no proof of a clear win over good classical algorithms優れた古典アルゴリズムに確実に勝つという証明はまだない尚无确切胜过优秀经典算法的证明
- 실제로 여러 ‘양자 가속’ 주장이 나중에 고전 알고리즘으로 재현되어 무너졌다Indeed, several “quantum speedup” claims were later matched by classical algorithms and collapsed実際、いくつかの「量子高速化」の主張は後に古典アルゴリズムで再現され崩れた事实上，若干“量子加速”的主张后来被经典算法复现而崩塌
해설Note解説注解데이터를 큐비트에 넣는 ‘입력 비용’이 이론상의 이득을 자주 갉아먹는다. 냉철하게 볼 영역이다.The “input cost” of loading data into qubits often erodes the theoretical gains — a zone to view coldly.データを量子ビットに入れる「入力費用」が理論上の利得をしばしば削る。冷静に見るべき領域だ。把数据装入量子比特的“输入成本”常侵蚀理论收益 — 此域须冷眼看待。
“가장 크게 약속된 것이, 가장 적게 증명되었다.”“What was promised loudest has been proven least.”「最も大きく約束されたものが、最も証明されていない。」“承诺得最响亮者，被证明得最少。”
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오류정정Error Correction誤り訂正纠错
믿을 수 있는 하나를 위한 수천Thousands for a Single Reliable One信頼できる一つのための数千为一个可靠者的数千
물리 큐비트와 논리 큐비트Physical qubits and logical qubits物理量子ビットと論理量子ビット物理量子比特与逻辑量子比特
- 복사가 안 되니, 오류정정은 하나의 논리 큐비트를 여러 물리 큐비트에 펼쳐서 한다Since copying is forbidden, error correction spreads one logical qubit across many physical ones複製できないので、誤り訂正は一つの論理量子ビットを多数の物理量子ビットに広げて行う因不能复制，纠错是把一个逻辑量子比特铺展到多个物理量子比特上
- 데이터를 무너뜨리지 않고 ‘오류의 흔적(신드롬)’만 읽어 고친다It reads only the “error syndrome,” fixing faults without collapsing the dataデータを崩さず「誤りの痕跡(シンドローム)」だけ読んで直す不坍缩数据，只读取“错误征状（校验子）”来修复
- 믿을 만한 논리 큐비트 하나에 물리 큐비트가 수천 개까지 든다One trustworthy logical qubit can cost thousands of physical qubits信頼できる論理量子ビット一つに物理量子ビットが数千個かかる一个可靠的逻辑量子比特，可能耗费数千个物理量子比特
해설Note解説注解표면부호(surface code)가 대표 방법이다. 오류율이 문턱값 아래면, 얼마든 긴 계산도 원리적으로 가능해진다.The surface code is the leading method; below a threshold error rate, arbitrarily long computation becomes possible in principle.表面符号(surface code)が代表的手法だ。誤り率が閾値以下なら、いくらでも長い計算が原理的に可能になる。表面码是主流方法；错误率一旦低于阈值，原理上便可进行任意长的计算。
“RSA를 깰 수백만 큐비트가 아직 먼 이유가, 바로 이 부담이다.”“This overhead is exactly why the millions of qubits to break RSA are still so far off.”「RSAを破る数百万量子ビットがまだ遠い理由が、まさにこの負担だ。」“破解RSA所需的数百万量子比特仍遥远，正因这份开销。”
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NISQNISQNISQNISQ
지금은 ‘잡음 낀 중간 규모’Right Now: “Noisy, Mid-Scale”今は「雑音の多い中規模」当下：“含噪中等规模”
NISQ 시대의 현실The reality of the NISQ eraNISQ時代の現実NISQ时代的现实
- 오늘의 기계는 큐비트 수십~수백 개에 잡음이 많고, 완전한 오류정정이 없다Today’s machines have tens to hundreds of noisy qubits and no full error correction今日の機械は数十〜数百の雑音の多い量子ビットで、完全な誤り訂正がない今日的机器有数十至数百个含噪量子比特，且无完整纠错
- 물리학자 존 프레스킬은 2018년 이 상태를 ‘NISQ’라 이름 붙였다The physicist John Preskill named this state “NISQ” in 2018物理学者ジョン・プレスキルは2018年、この状態を「NISQ」と名付けた物理学家约翰·普雷斯基尔于2018年将此状态命名为“NISQ”
- 윌로우조차 ‘논리 기억 큐비트 하나’를 넘겼을 뿐, 내고장성 컴퓨터는 아니다Even Willow only crossed one “logical memory qubit,” not a fault-tolerant computerウィローでさえ「論理記憶量子ビット一つ」を越えただけで、耐故障計算機ではない连Willow也只越过“一个逻辑记忆量子比特”，而非容错计算机
해설Note解説注解큰 알고리즘이 요구하는 오류율(약 10⁻¹⁰)은 지금 도달한 수준(약 10⁻³)보다 아직 아득히 낮다.The error rate large algorithms need (~10⁻¹⁰) is still far below what has been reached (~10⁻³).大きなアルゴリズムが要する誤り率(約10⁻¹⁰)は、到達した水準(約10⁻³)よりまだ遥かに低い。大型算法所需的错误率（约10⁻¹⁰），仍远低于目前所达（约10⁻³）。
“우리는 아직 첫 문턱을 막 넘었을 뿐이다.”“We have only just stepped over the first threshold.”「我々はまだ最初の閾値を越えたばかりだ。」“我们不过刚跨过第一道门槛。”
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큐비트 수Qubit Counts量子ビット数比特数量
큐비트가 많다고 세지 않다More Qubits Is Not More Power量子ビットが多いほど強いわけではない比特多≠更强
수보다 품질Quality over quantity数より質重质胜于重量
- ‘몇 큐비트’라는 숫자는 종종 마케팅 수치다The “how many qubits” number is often a marketing figure「何量子ビット」という数字はしばしばマーケティングの数値だ“多少量子比特”这个数字，往往是营销数字
- 정확도·결맞음·연결성, 그리고 오류정정된 논리 큐비트의 수가 훨씬 중요하다Fidelity, coherence, connectivity, and the count of error-corrected logical qubits matter far more精度・コヒーレンス・接続性、そして誤り訂正された論理量子ビットの数が遥かに重要だ保真度、相干性、连接性，以及纠错后逻辑量子比特之数，远为重要
- 잡음 많은 1000 큐비트 칩이, 깨끗한 100 큐비트 칩보다 약할 수 있다A noisy 1,000-qubit chip can be weaker than a clean 100-qubit one雑音の多い1000量子ビットのチップが、きれいな100量子ビットのチップより弱いこともある含噪的千比特芯片，可能弱于洁净的百比特芯片
해설Note解説注解회사마다 자체 지표(‘알고리즘 큐비트’ 등)를 내세워, 서로 곧바로 비교하기 어렵다.Each company touts its own metric (like “algorithmic qubits”), making cross-company comparison hard.各社が独自の指標(「アルゴリズム量子ビット」など)を掲げ、直接の比較は難しい。各家各推自有指标（如“算法量子比特”），彼此难以直接比较。
“숫자를 세지 말고, 얼마나 오래 옳은지를 보라.”“Do not count the qubits — see how long they stay right.”「数を数えるな、どれだけ長く正しいかを見よ。」“别数比特，看它们能正确多久。”
에필로그 · 정직한 장부Epilogue · An Honest Ledgerエピローグ · 正直な帳簿尾声 · 一本诚实的账
장부The Ledger帳簿账本
진짜와 과장의 정직한 장부An Honest Ledger of Real vs Hyped本物と誇張の正直な帳簿真实与夸张的诚实账本
무엇을 믿고, 무엇을 걸러야 하나What to trust, what to filter何を信じ、何を漉すか该信什么，该滤什么
- 진짜: 물리는 노벨상급이고, 쇼어·그로버는 증명됐으며, 오류정정의 길은 막히지 않았다Real: the physics is Nobel-grade, Shor and Grover are proven, and the error-correction path is not blocked本物:物理はノーベル賞級、ショア・グローバーは証明され、誤り訂正の道は塞がっていない真实：物理是诺奖级，肖尔与格罗弗已证，纠错之路未被堵死
- 과장: ‘동시에 다 계산’, ‘내일 모든 암호가 깨진다’, ‘노트북을 대체한다’, ‘큐비트=성능’Hyped: “all at once,” “all encryption breaks tomorrow,” “replaces your laptop,” “qubits = power”誇張:「同時に全部」「明日すべての暗号が破れる」「ノートPCを置き換える」「量子ビット=性能」夸张：“同时算尽”“明天所有密码被破”“取代笔记本”“比特数＝性能”
- 시점: 쓸모 있는 내고장성 기계는 대개 2030년대 이후로 점쳐지며, 그마저 불확실하다Timeline: useful fault-tolerant machines are most often placed in the 2030s or later — and even that is uncertain時期:有用な耐故障機は概ね2030年代以降とされ、それすら不確実だ时点：有用的容错机器多被估在2030年代以后，且连这也不确定
해설Note解説注解정밀한 언어와, 남은 공학의 난이도에 대한 존중 — 이 둘이 조심스러운 낙관의 조건이다.Precise language and respect for how hard the remaining engineering is — these are the conditions of cautious optimism.精密な言葉と、残る工学の難しさへの敬意 — この二つが慎重な楽観の条件だ。精确的语言，与对余下工程之难的敬意 — 二者是审慎乐观的条件。
“회사의 로드맵 날짜는 사실이 아니라 목표다.”“A company’s roadmap date is a goal, not a fact.”「企業のロードマップの日付は、事実ではなく目標だ。」“公司路线图上的日期，是目标，而非事实。”
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그래서 무엇이 남는가So What Remainsならば何が残るか那么，留下什么
조심스러운 낙관을 위한 자세A posture for cautious optimism慎重な楽観のための姿勢审慎乐观的姿态
- 양자컴퓨터는 노트북을 대체하지 않는다 — 극저온의 희귀한 특수 목적 보조기가 될 것이다It will not replace your laptop — it will be a rare, cryogenic, special-purpose co-processorノートPCを置き換えない — 極低温の希少な特殊目的の補助機になる它不会取代笔记本 — 而将成为极低温、稀有的专用协处理器
- 지금 당장 정직하게 할 일은 하나 — 양자내성암호로의 이전이다The one honest thing to do today is to migrate to post-quantum cryptography今すぐ正直にやるべきことは一つ — 耐量子暗号への移行だ当下唯一诚实之事，是迁移到后量子密码
- 과장은 걸러 내되, 시뮬레이션이 약속을 지킨다면 화학·재료·의학이 바뀔 수 있다Filter the hype — but if simulation delivers, it could reshape chemistry, materials, and medicine誇張は漉しつつ — シミュレーションが約束を守れば、化学・材料・医学が変わりうる滤去夸张 — 但若模拟兑现承诺，化学、材料与医学或将改变
- 무엇보다, 정확하게 말하는 습관이 이 분야에서 가장 값진 능력이다Above all, the habit of speaking precisely is the most valuable skill in this field何より、正確に語る習慣がこの分野で最も貴重な能力だ最重要的是，精确表达的习惯，是这个领域最宝贵的能力
“조심스러운 낙관 — 물리를 존중하되, 날짜를 믿지는 말라.”“Cautious optimism — respect the physics, but do not trust the dates.”「慎重な楽観 — 物理を敬い、日付は信じるな。」“审慎乐观 — 敬重物理，但别轻信日期。”
