전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
글로벌·중국 미국·북미

속보

더보기

[GAM]'꿈의 기술' 양자 현실로 성큼 ① 2030년 상용화 주도주

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

구글 이어 IBM 기술적 돌파구
아마존-MS 새로운 접근법
점차 구체화되는 청사진

이 기사는 8월 14일 오후 3시11분 '해외 주식 투자의 도우미' GAM(Global Asset Management)에 출고된 프리미엄 기사입니다. GAM에서 회원 가입을 하면 9000여 해외 종목의 프리미엄 기사를 보실 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 1980년대 개인용 컴퓨터(PC)가 대중화되기 시작했을 때부터 '꿈의 기술'로 통했던 양자 컴퓨팅의 상용화가 성큼 다가왔다.

첨단 물리학과 컴퓨터 과학의 만남인 양자컴퓨팅 경쟁에 결승선이 보이기 시작했다고 영국 파이낸셜타임스(FT)가 보도했다. 빅테크를 주축으로 연이은 기술적 돌파구가 이뤄졌고, 지금까지 실험실을 벗어나지 못했던 기술을 상용 시스템으로 도입할 날이 멀지 않았다는 얘기다.

IBM(IBM)은 지난 6월 이전 설계에서 빠진 핵심 구성 요소들을 채운 양자 컴퓨터의 청사진을 발표하고, 본격적인 상용화의 가능성이 명료해졌다고 밝혔다. 업체의 양자 이니셔티브 책임자인 제이 갬베타는 "양자 컴퓨터는 더 이상 꿈이 아니다"라며 "2030년까지 이를 실현할 것"이라고 말했다.

앞서 구글에 이어 또 한 차례 2030년 양자 컴퓨터 실현 가능성이 제기된 셈이다. 지난해 말 구글은 기술적인 난제들 가운데 한 가지를 해결하고 2030년까지 산업 규모의 양자 컴퓨터 구축이 가능하다고 밝혀 IT 업계와 월가의 시선을 끌었다.

구글의 퀀텀 AI 하드웨어 책임자인 줄리안 켈리는 나머지 모든 엔지니어링과 과학적 과제들이 2030년까지 극복 가능하다고 자신했다.

구글의 양자 컴퓨팅 연구 현장 [사진=업체 제공]

업계 전문가들은 양자 컴퓨터가 산업 규모에 도달하려면 양자 머신의 기본 구성 요소인 큐비트(qubit)가 200개 미만에서 100만개 이상으로 확장돼야 한다고 말한다.

양자 컴퓨터의 상용화를 가장 어렵게 하는 대목은 큐비트의 본질적인 불안정성이다. 유용한 계산을 수행할 수 있는 양자 상태를 단 몇 초의 지극히 작은 단위 시간 동안만 유지할 수 있다는 얘기다.

더 많은 수의 큐비트가 추가될수록 비간섭성, 즉 '노이즈'를 야기한다는 의미로 해석된다. 확장 한계에 대한 극명한 사례가 다름아닌 IBM으로, 실험용 콘도르 칩의 수를 433개로 늘렸을 때 구성 요소들 간에 '크로스 토크(cross talk)'라고 지칭하는 간섭이 발생한 것.

IBM의 양자컴퓨터 냉각 시스템 [사진=업체 제공]

이런 식으로 큐비트 수를 늘려 쌓아 올리면 통제할 수 없는 문제가 발생할 수 있다며 업계에서 우려의 목소리를 냈지만 IBM 측은 콘도르 칩에서 발생한 간섭을 예상했고, 큐비트를 연결하는 새로운 유형의 커플러로 전환해 일정 부분 문제를 해결할 수 있다고 주장했다.

관련 업체들은 오류 정정(error correction)이라는 기법을 통해 시스템이 어느 정도 큐비트의 불안정성을 견딜 수 있다고 말한다. 이는 여러 큐비트 간에 데이터를 복사해 개별 구성 요소가 실패할 때를 대비한 중복성을 만드는 형태로 작동한다.

최근까지는 구글이 유일하게 오류 정정을 수행할 수 있는 양자 칩을 시연했다. 하지만 IT 업체들은 구글에 견줄만한 성과를 내지 못한 상태로 확장 시도를 늦추지 않는 모습이다.

IBM의 경우 대규모 시스템을 운영할 수 있다는 사실을 보여주는 데 목표를 두고 있다고 밝히고, 구글의 오류 정정 접근법이 실제 상용 시스템에서 작동할 것인가에 대해 의문을 제시했다.

구글이 사용하는 이른바 표면 코드(surface code)라는 기법은 각 큐비트를 2차원 격자에서 가장 가까운 이웃들과 연결하는 방식으로 작동하는데, 이는 상당히 많은 수의 큐비트가 함께 작동하는 데 의존하고, 유용한 계산을 수행하려면 100만개 이상의 큐비트에 도달해야 한다.

마이크로소프트는 100만 큐비트 머신을 구축하려는 시도에서 파생되는 다른 엔지니어링 과제가 너무 많다고 판단, 유사한 설계 추진을 포기하기로 결정했다고 밝힌 바 있다.

IBM은 구글보다 90% 적은 큐비트를 필요로 한다고 주장하는 저밀도 패리티 체크 코드(low-density parity-check code)라는 다른 형태의 오류 정정으로 전략을 수정했다. 하지만 이는 더 멀리 떨어진 큐비트들 간의 더 긴 연결에 의존하고, 때문에 오히려 기술적 난제들을 초래해 IBM을 뒤쳐지게 만들었다.

구글 측은 IBM의 기법이 이미 극도로 통제하기 어려운 시스템에 새로운 수준의 복잡성을 추가한다고 지적했지만 IBM은 지난 6월 처음으로 더 긴 연결체를 만드는 데 성공했다고 주장한 것.

가트너의 마크 호바트 애널리스트는 FT와 인터뷰에서 "IBM의 최신 설계에 대해 작동 가능한 대규모 머신을 생산할 가능성을 보여줬다"면서도 "이들의 접근법은 여전히 이론상으로만 존재한다"고 지적했다. 실제로 이 같은 기능을 수행할 칩을 제조할 수 있다는 것을 보여줘야 한다는 얘기다.

칩 설계 이외에도 기업들은 여러 가지 공통된 엔지니어링 과제들과 씨름하고 있다. 초기 양자 시스템 내부에서 발견되는 복잡한 배선을 줄이기 위해 대량의 구성 요소를 단일 칩으로 연결하는 새로운 방법을 찾는 일이 그 중 하나다.

여러 칩을 모듈로 연결하는 일도 풀어야 할 과제다. 또 극저온에서 작동하는 본격적인 시스템을 수용할 훨씬 더 크고 전문화된 냉장고도 필요할 전망이다.

구글과 IBM을 포함해 초전도체를 큐비트로 사용하는 시스템들이 가장 앞서 나가고 있지만 이들의 큐비트는 제어하기 더 어렵고 절대 영도에 가까운 온도에서 작동해야 한다.

포획 이온(trapped ion)과 중성 원자로 등 원자를 큐비트로 사용하는 경쟁 시스템들이나 광자를 사용하는 시스템들의 경우 본질적으로 더 안정적일 것으로 예상된다. 하지만 이들은 큐비트 클러스터들을 더 큰 시스템으로 연결하는 어려움과 느린 컴퓨팅 속도 등 다른 장애물을 만난 상태다.

확장을 시도하는 과정에 발생하는 비용과 기술적 과제들은 어떤 것이 더 실용적인 것인가를 보여줄 전망이다.

포획 이온을 다루는 영국 스타트업 유니버설 퀀텀의 세바스티안 바이트 최고경영자(CEO)는 이 시기 동안 어떤 기술을 지원할 것인가에 대한 정부의 결정이 투자를 끝까지 갈 수 있는 소수의 업체들로 압축시키는 결과를 가져올 것이라고 내다봤다.

미국 펜타곤의 첨단연구기관인 다르파(DARPA)는 승자를 가려내는 데 대한 공식적인 관심을 보여주는 단면에 해당한다. 다르파는 2024년부터 다양한 양자 컴퓨터 개발 기업들을 대상으로 광범위한 연구를 시작했고, 이를 통해 어떤 기업이 가장 빠르게 실용적인 규모에 도달할 것인가를 가려낸다는 계획이다.

최근 다수의 기업들이 더욱 통제 가능할 것이라고 주장하는 큐비트의 급진적인 새 설계들을 선보였다.

여기에는 아마존과 마이크로소프트가 포함된다. 이들 기업은 더욱 신뢰할 수 있는 구성 요소를 만들기 위해 물질의 상태를 정복했다고 주장한다. 이 같은 기술 역시 초기 단계에 해당하지만 이를 지지하는 전문가들은 양자 기술 가운데 앞서 나갈 가능성을 점친다.

수 년간 기존의 기법에 매달리는 기업들과 새로운 설계에 도전하는 기업들의 경쟁이 뜨겁게 달아오른 가운데 양자 컴퓨터 기술의 현실화가 속도를 내고 있다고 업계 전문가들은 말한다.

 

shhwang@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
이해찬 전 국무총리, 베트남서 별세 [서울=뉴스핌] 김현구 기자 = 이해찬 민주평화통일자문회의 수석부의장(전 국무총리)이 25일(현지시간) 베트남에서 별세했다. 이 부의장은 지난 22일 민주평통 아태지역회의 운영위원회 참석차 베트남 호치민에 도착했다. 이해찬 신임 민주평화통일자문회의(민주평통) 수석부의장이 3일 서울시 중구 민주평통사무처에서 열린 취임식에서 취임사를 하고 있다. [사진=민주평통] 다음날인 23일 아침 몸 상태가 좋지 않음을 느낀 이 부의장은 귀국 절차를 밟았고, 베트남 공항 도착 후 호흡 곤란으로 호치민 탐안(Tam Ahn) 병원으로 긴급 이송됐다. 이 부의장은 심근경색 진단을 받고 스텐트 시술 등 현지 의료진이 최선의 노력을 다했지만, 의식을 회복하지 못하고 이날 오후 2시 48분(현지시간) 운명했다. 통일부는 현재 유가족 및 관계 기관과 함께 국내 운구 및 장례 절차를 논의 중이다. hyun9@newspim.com 2026-01-25 17:32
사진
李대통령, 이혜훈 지명 철회 [서울=뉴스핌] 김현구 기자 = 이재명 대통령이 25일 이혜훈 기획예산처 장관 후보자 지명을 철회했다. 지난달 28일 이 후보자를 지명한지 약 한 달 만이다. 홍익표 청와대 정무수석비서관은 이날 오후 청와대 춘추관에서 브리핑을 열고 "이 대통령은 이 후보자에 대해 사회 각계각층의 다양한 의견을 경청하고 인사청문회, 이후 국민적 평가에 대해 유심히 살펴본 뒤 숙고와 고심 끝에 이 후보자 지명을 철회하기로 했다"고 밝혔다. 홍 수석은 "이 후보자는 보수정당에서 세 차례 국회의원을 지냈지만 안타깝게도 국민주권정부의 기획예산처 장관으로서 국민 눈높이에 부합하지 못했다"고 지적했다. [서울=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 이혜훈 기획예산처 장관 후보자가 지난 23일 서울 여의도 국회에서 열린 재정경제기획위원회의 인사청문회에서 의원의 질의를 듣고 있다. 그러면서 "통합은 진영 논리를 넘는 변화와 함께 대통합의 결실로 맺어질 수 있다"며 "통합 인사를 통해 대통합의 의미와 가치를 되새기고자 하는 대통령의 숙고와 노력은 계속될 것"이라고 부연했다. 홍 수석은 '어떤 의혹이 결정적인 낙마 사유로 작용했는가'라는 취지의 질문에 "후보자가 일부 소명한 부분도 있지만, 국민적인 눈높이에 미치지 못한 부분이 있다"며 "여러 상황을 종합적으로 고려한 것이지, 특정한 사안 한 가지에 의해 지명 철회가 이뤄진 것은 아니다"라고 답했다. 그는 자진사퇴가 아닌 이 대통령 지명 철회 방식으로 정리한 것에 대해 "이 후보자를 지명할 때부터 이 대통령이 보수 진영에 있는 분을 모셔 오는 모양새를 취하지 않았는가. 인사권자로서 책임을 다하는 취지에서 지명 철회까지 한 것으로 이해해달라"고 설명했다. 앞서 이 대통령은 지난달 28일 이 후보자를 정부의 초대 기획예산처 장관으로 임명했다. 하지만 지명 직후부터 보좌진 갑질·폭언, 영종도 투기, 수십억원대 차익 반포 아파트 부정청약, 자녀 병역·취업 특혜 의혹들에 더해 장남의 연세대 입학을 둘러싼 '할아버지·아빠 찬스' 의혹 등이 연달아 터져 나왔다. 이에 관가 안팎에서는 이번 이 후보자에 대한 지명 철회가 예정된 수순이라는 반응이 나왔다. 임명 강행 가능성도 있었지만, 인사청문회를 기점으로 의혹들이 되레 커지면서 낙마로 의견이 모인 것으로 알려졌다. 특히 배우자가 연세대 주요 보직을 맡았을 당시 시아버지인 4선 의원 출신 김태호 전 내무장관의 훈장을 내세워 장남을 '사회기여자 전형'에 합격시킨 것은 국민 뇌관을 건드리는 입시 특혜로 여겨질 수 있다는 점에서 낙마가 불가피했다는 분석이다.  한편 최은석 국민의힘 원내수석대변인은 이날 이 후보자 지명 철회에 대해 "청문회에서 (이 후보자의) 위선과 탐욕이 적나라하게 많이 드러났다"며 "늦었지만 당연하고 상식적인 결과"라고 지적했다. 이어 "3선 검증 기준과 국무위원 후보자 검증에는 원칙적으로 큰 차이가 있다"며 "국회의원으로 이 후보자의 도덕성이나 자질에 대한 검증은 그 당시엔 실질적으로 이뤄지지 못했다고 볼 수 있다. 국무위원 검증이 제대로 된 첫번째 검증이었다"고 덧붙였다. 기획예산처는 언론 공지를 통해 "기획예산처 전 직원은 경제 대도약과 구조개혁을 통한 근본적인 체질 개선의 엄중함을 깊이 인식하고 있다"며 "민생안정과 국정과제 실행에 차질이 없도록 본연의 업무를 흔들림 없이 추진하겠다"고 밝혔다. hyun9@newspim.com 2026-01-25 15:55
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동