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인공지능이 세상을 바꿀 것 같은 위세를 떨치고 있지만, 아직까지도 넘어야 할 수많은 난제들이있다. 엄청나게 복잡하게 얽힌 최적 조합 찾기 문제 등 많은 문제가 현재의 시스템으로는 불가능에 가깝다. 그러한 인공지능에 날개를 달아줄 기술이 양자 컴퓨터이다. 이 책은 이미 상용화한 양자 컴퓨터가 어떤 기술로 이루어졌는지 알아보고 일본이 이를 따라잡기 위해 기초과학 연구와 벤처 투자 등을 통해 제2의 도약을 하고 있는 상황을 통해 우리가 나아가야 할 방향도 찾아볼 수 있을 것이다.
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대상 독자
격변하는 세상의 중심에 비즈니스를 하고 있다면, 4차 산업혁명을 이끌 IT 과학이야기에 주목해보세요. 무엇이 우리를 바꾸고 있을까요? IT 과학자를 꿈꾸는 청소년이라면, 영화속에 나오는 터무니없는 기술이 아니라 이제 곧 미래를 바꿔나갈 기술이 무엇인지 알아보세요. 엔지니어라면, 나의 기술이 어느 위치에 있고 무엇과 어떻게 연결지어 시너지를 낼 수 있는지 깊은 통찰을 경험해보세요.

옮긴이의 말
지은이의 말
이 책의 구성
지은이 소개

첫 번째 이야기_1억배 더 빠른 컴퓨터
- 구글과 NASA의 기자 회견이 세상을 놀라게 하다
- 조합 최적화 문제를 단 시간에 풀어내는 양자 컴퓨터
- 인공지능 외의 다양한 분야에도 활용 가능한 양자 컴퓨터
- 컴퓨터가 아닌 실험 장비로서의 양자 컴퓨터
- 양자 어닐링은 과연 무엇인가
- 캐나다 벤처 기업의 무모하지만 위대한 도전
- 양자 비트에 횡자장을 걸었을 때
- 양자 터널 효과가 문제의 답으로 인도한다

두 번째 이야기_양자 어닐링 머신의 탄생
- D-Wave 시스템
- 물리학자의 아이디어에서 시작된 양자 컴퓨터 개념
- 초전도체로 양자 비트를 만든다
- 상용기 개발을 목표로
- 양자 인공지능 연구소가 설립되다
- 키메라 그래프가 병목이다
- 활개치는 미국, 일본은 과연

세 번째 이야기_최적화 문제의 해법과 인공지능 분야로의 응용
- 순회하는 외판원 문제를 어떻게 풀 것인가
- 어닐링이란 과연 무엇인가
- 에너지의 산을 뚫고 나가다
- 4색 문제에 응용하기
- 기계 학습과 딥 러닝
- 양자 어닐링에 의한 클러스터링
- D-Wave 머신에 의한 샘플링

네 번째 이야기_양자 컴퓨터가 만드는 미래
- 미국의 열기가 연구자들을 불러 모은다
- 낮은 소비 전력으로 환경 문제를 해결한다
- 양자 컴퓨터가 인공지능을 가속한다
- 의료, 스포츠 분야에서 거는 기대치
- 법률이나 고고학으로의 응용
- 인공지능, 센서를 통해 인간에 더 가까워지다
- 기술적 특이점은 과연 오는가

다섯 번째 이야기_ 양자의 신비로운 세계를 보다
- 양자역학은 무엇인가
- 중첩 상태의 패러독스
- 불확정성의 원리
- 양자 터널 효과와 넘어야 할 에너지 장벽
- 튜링 머신과 양자 회로
- 일본에서 개발된 양자 비트
- 다양한 양자 컴퓨터

여섯 번째 이야기_ 세계를 주도할 꿈을 꾸는 일본
- 기초 연구는 의외의 곳에서 꽃을 피운다
- 치밀함도 중요하지만 지금 필요한 건 대범함
- 장벽을 넘어 모험가 정신으로
- 소프트웨어 분야에 미개척지가 있다
- 무어 법칙을 넘어서
- 연구자의 의식 변화가 새로운 사회를 만든다
- 세계를 주도할 꿈을 꾸는 일본

이 글을 마치며

양자 컴퓨터와 인공 지능의 새로운 시대를 준비하라

인공지능의 한계는 바로 컴퓨팅 파워이다. 이를 뛰어넘을 수 있는 유일한 기술은 새로운 컴퓨팅 파워인 양자 컴퓨터다. 구글과 삼성 등 글로벌 기업들이 앞다투어 양자 컴퓨터에 대폭 투자를 하고 있다. 제한적 기능을 하지만 이미 상용화한 양자컴퓨터도 있다. 우리는 무엇을 준비해야 할까? 양자 컴퓨터가 무엇이고 어떤 기술이 필요하며 한계는 무엇인지 정도는 알아야 한다. 그래야 급변하는 IT 환경에서 미래를 읽고 준비할 수 있다.

이 책은 무엇을 이야기하는가
Story #1. 1억배 더 빠른 컴퓨터의 정체
Story #2. 양자 어닐링 머신의 탄생
Story #3. 인공지능 분야에 양자 컴퓨터가 어떻게 응용될 것인가
Story #4. 양자 컴퓨터가 만드는 미래는 무엇인가
Story #5. 양자 컴퓨터의 기반 기술은 무엇인가
Story #5. 세계를 주도할 꿈을 꾸는 일본

"별로 관계가 없어 보이는 양자 컴퓨터와 인공지능을 왜 이 책에서는 함께 다루려고 하는 걸까? 실은 아직 상용화가 되기엔 미숙하다고 판단되었던 양자 컴퓨터가 어느새 완성되었고, 심지어 상용화되어 판매 거래가 이루어지는 상황이 되자, 과거에는 전혀 관련이 없다고 여겨왔던 인공지능 분야에 양자 컴퓨터를 활용하려는 움직임이 진행 중이기 때문이다."
('저자 서문' 중에서)