의료 분야에서의 비약적인 발전

최근 데이터와 분석량의 증가, 자동화와 인공 지능의 발전으로 인해 오늘날의 최첨단 슈퍼컴퓨터 용량도 한계에 도달하기 시작할 것으로 예상됩니다. 이러한 상황에서 의료를 포함한 많은 부문에서 놀랄 만한 변화를 가져올 새로운 컴퓨팅 성능이 등장하고 있다는 좋은 소식이 들리고 있습니다. 양자 컴퓨팅인데 전산 시간과 품질, 비용 및 에너지 사용량 등의 측면에서 기존 컴퓨팅에 비해 엄청난 진전을 이룸으로써, 인간이 정보를 처리하는 방식을 완전히 변화시킬 가능성을 열어놓고 있습니다.

양자 컴퓨팅이란?

양자 물리학을 기반으로 하는 양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨팅과 달리 2진법이 아니어서 명확한 답을 얻을 수 없다는 것을 의미합니다. 대신에, 양자 컴퓨팅은 여러 상태에서 작동할 수 있어 다수의 동일한 계산 반복을 통해 정답에 매우 근접한 평균값을 구할 수 있습니다. 이러한

지금도 크기와 복잡성 때문에 기존 컴퓨팅으로불가능한 수준은 아니더라도 달성하기 어려운 일부 프로세스와 테스크가 있습니다. 양자 컴퓨팅은 주요 과학 및 기술 장애물에 접근할 수 있는 방식을 바꾸고, 연구 및 산업 프로세스를 더 빠르고 더 우수하고 더 저렴하게 만들 수 있기에 이러한 상황의 변화가 예상됩니다.

의료 부문에서 양자 컴퓨팅 적용

의료 분야에서, 양자 컴퓨팅은 데이터 폭증으로 인해 발생하는 기회와 어려움을 해결하는 데 도움이 될 것입니다. 양자 컴퓨팅 능력을 통해 연구원과 의료 전문가는 더욱 정확하면서도 좀 더 차별화된 맞춤형 진단이 가능하고, 치료법과 약물을 찾아내고 연구하여 제공할 수 있습니다. 양자 컴퓨팅 적용에 대한 3가지 예는 다음과 같습니다.

• (전자 건강 기록) 각양각색의 많은 출처에서 도출되는 엄청난 양의 복잡하고 가변적인 데이터들을 양자 컴퓨팅의 능력으로, 환자의 전자 건강 기록을 연결된 개체 및 제3자 데이터와 함께 사용하여 더 많은 서비스들이 가능해질 것입니다. 더욱이 양자 컴퓨팅은 사이버 위협이 진화하더라도 사이버 공격으로부터 전자 환자 기록을 보호하기 위해 새롭고 다양한 수준의 암호화(양자 암호화라고 함) 제공이 가능합니다.
• (유전체 연구 및 맞춤의료) 양자 컴퓨팅이 빅데이터를 처리하고 사용하는 능력을 가장 효과적으로 변화시킬 수 있는 가장 중요한 분야 중 하나는 유전체학입니다. 양자 컴퓨팅의 능력을 이용하면 기존 슈퍼컴퓨팅으로는 가능하지 않은 양과 비용으로 유전체 염기서열 분석의 속도를 대폭 높일 수 있습니다. 결과적으로 임상의는 개인 고유의 유전적 구성을 기반으로 개인별 맞춤의료를 더 많이 제공할 수 있을 것입니다. 이러한 맞춤의료는 현재 개인 수준에서는 투자를 정당화하기에 너무 비용이 많이 들거나 시간이 많이 소요되기 때문입니다.
• (약물 및 신약을 개발하는 새로운 방법) 상기와 같은 새로운 유형의 컴퓨팅 능력을 사용하여 연구원과 과학자는 질병과 개인을 치료하기 위해 질병 패턴을 분석하여 신약을 찾아내어 개발할 수 있습니다. 연구를 발전시키기 위한 고성능 컴퓨팅 프로세스는 훨씬 간단하고 빠르고 정확해질 것입니다. 아마도 의료 분야에 미치는 가장 거대하고 궁극적인 영향 중 하나는 바이러스의 구조를 분석하고 효과가 있는 약물을 조제하기 위해 다양한 생물학적 반응을 양자 컴퓨팅 성능을 사용하여 시뮬레이션함으로써 반복적인 약물 설계를 수행할 수 있는 능력일 것입니다.

의료 분야에서 양자 컴퓨팅 구현

의료 분야에서는 향후 10~15년 동안 양자 컴퓨팅 응용부문이 주류를 이룰 것으로 예상됩니다. 이를 구현하려면 오늘날 양자 컴퓨팅에 대한 연구 및 개발이 필수적입니다. Atos가 우리 시대의 판도를 바꿀 혁신 중 하나로 양자 컴퓨팅을 받아들인 이유가 이 때문입니다. 이러한 변화에 맞추어 저희는 유럽 최초의 양자 컴퓨팅 산업 프로그램인 Atos Quantum을 마련하였고, 이 프로그램의 일환으로 Atos는 연구원들이 양자 암호화를 포함한 양자 응용 프로그램 포트폴리오와 함께 미래 양자 컴퓨터를 위한 테스트, 알고리즘 및 소프트웨어 사용이 가능하도록 양자 시뮬레이션 플랫폼(QLM, Quantum SW stack)을 개발하고 있습니다. 여러분들과 함께  이루어야 할 일들이 많지만 지금이 바로 전세계의 양자 기술 전문가들에게 진정으로 혁신적이고 경외심을 불러일으키는 양자 기술을 주류에 진입시키기 위한 준비를 하고 있는 매우 흥미로운 시기입니다.

 

의료분야의 진정한 혁명에 대한 자세한 내용은 Atos Digital Vision Paper on Health에서 보건 전문가의 의견을 확인해보십시오.