본고에서는 양자역학 기반의 기계학습인 양자 기계학습의 현황과 전망을 조망하고자 한다. 양자역학 기반의 양자컴퓨팅이 보여준 혁신적인 계산속도 개선에 힘입어 기계학습 분야에 양자컴퓨팅 알고리즘을 적용하는 연구는 빅데이터 시대의 도래에 따라 최근 집중적인 관심을 받고 있다. 고전적인 기계학습 알고리즘들에 양자컴퓨팅을 접목하여 획기적인 속도개선을 가능하게 하는 알고리즘 연구들과 최초의 상용 양자컴퓨터로 화제가 되고 있는 양자 담금질 알고리즘 등을 중심으로 양자 기계학습의 최신동향과 가능성을 살펴보고자 한다.
꿈의 컴퓨터라 불리는 양자컴퓨터는 기존 디지털 컴퓨터와는 달리 양자원리로 구동된다. 양자컴퓨터는 현행 디지털 컴퓨터가 안고 있는 제반 문제들을 손쉽게 해결할 수 있어 과학기술의 한계를 극복하는 대안으로 인식되고 있다. 양자역학 현상(중첩과 얽힘)을 이용하여 방대한 양의 정보를 병렬로 동시에 처리할 수 있으며 연산소자의 증가에 따른 속도의 향상이 기하급수적으로 증가하게 된다. 이론적으로는 양자컴퓨터는 디지털 컴퓨터로는 풀 수 없는 문제들을 해결할 수 있게 한다. 세계 주요 선진국은 양자컴퓨터의 엄청난 기능과 영향력을 의식하여, 해당 분야 주도권을 확보하고자 막대한 연구개발 예산을 투자하는 국가적 차원의 양자컴퓨팅 연구개발 육성 정책을 수립하여 관련 R&D를 촉진하고 있다. 양자컴퓨터의 개발을 둘러싼 국내·외 동향을 살펴보고 양자컴퓨팅 시대의 도래에 대응하는 정부 및 KISTI의 역할과 지원 방안을 살펴보고자 한다.