AI 전성시대, 양자컴이 뒤집을 수 있을까? [한양경제]

양자역학 학술대회 올해만 두번째
전세계 양자컴 주가, AI와 맞물려 변동폭 커져
양자컴, 극저온 환경 극복이 과제
양자컴, 특정 분야에서는 AI컴 능가

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AI(인공지능) 기술의 발전이 가속화되면서, 최근 양자컴퓨터가 함께 언급되는 일이 많아졌다. 이유는 단순하다. 현재 AI 컴퓨터는 방대한 데이터를 분석하고 예측하는 데 뛰어난 성능을 발휘하지만, 암호 해독이나 신소재 개발과 같은 복잡한 계산 문제에서는 한계를 드러내고 있다. 반면, 양자컴퓨터는 특정 유형의 계산에서 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르고 효율적인 연산을 수행할 수 있는 가능성을 지니고 있다.

특히, 양자컴퓨터는 AI가 다루기 어려운 고차원적 연산과 복잡한 최적화 문제를 해결하는 데 강점을 지니고 있어 두 기술 간의 상호 보완적 관계가 형성될 것으로 기대되고 있다. 이러한 배경 속에서, AI와 양자컴퓨터 간의 경쟁과 협력 가능성에 대한 논의가 활발해지고 있으며, 국내 연구진들도 이러한 흐름에 대응하기 위해 적극적인 연구를 진행하고 있다.

양자역학 학술대회 올해만 두번째

부산에서 열린 한국 양자정보학회의 두 번째 정기학술대회는 연구의 시급성과 실용화 필요성을 반영한 움직임으로 평가되고 있다. 통상적으로 학술대회는 연 1회 개최되지만, 올해 두 번째로 열리는 것은 이례적인 행보다. 이는 최근 AI 컴퓨터와의 경쟁 속에서 양자컴퓨터 연구가 더욱 가속화되고 있음을 보여준다. 이번 대회에는 국내 양자역학 및 양자정보과학 전문가들이 모여 최신 연구 성과를 공유하고, 실용화 가능성을 논의하고 있다.

양자컴퓨터가 AI 컴퓨터와의 경쟁 속에서 주목받는 이유는 그 근본적인 연산 방식의 차이에서 비롯된다. 기존 컴퓨터는 0과 1이라는 이진법으로 정보를 처리하지만, 양자컴퓨터는 큐비트(qubit)를 활용하여 중첩(superposition)과 얽힘(entanglement) 같은 양자역학적 특성을 이용한다. 이러한 특성 덕분에 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 복잡한 문제를 해결할 가능성을 지니고 있다. 예를 들어, 대규모 데이터에서 최적의 조합을 찾는 문제나 암호 해독, 신소재 개발과 같은 영역에서 양자컴퓨터는 AI 컴퓨터를 뛰어넘을 수 있다는 기대를 받고 있다.

글로벌 금융 시장에서는 양자컴퓨터 관련 기업들의 주가 변동이 크다. 미국의 리게티 컴퓨팅(Rigetti Computing)은 최근 26배 이상 주가가 급등하며 투자자들의 주목을 받았다. 아이온큐(IonQ)도 6배가량 상승하며 시장의 기대를 반영했다. 그러나 엔비디아 CEO 젠슨 황이 양자컴퓨터의 실용화 시점을 20년 후로 예상하며 일부 주가가 급락하는 현상도 나타났다. 미국에서는 리게티 컴퓨팅과 아이온큐 등의 기업이 급격한 주가 상승을 경험했으며, 국내에서도 양자컴퓨터 관련 종목들이 변동성을 보이고 있다. 국내에서도 한국첨단소재, 코위버, 시큐센, 아이윈플러스 등의 기업들이 미국 시장의 영향을 받아 주가 변동을 보이고 있으며, 정부의 연구개발 지원 정책과 맞물려 투자자들의 관심이 높아지고 있다.

양자컴, 극저온 환경 극복이 과제

그러나 양자컴퓨터가 실용화되기까지는 아직 넘어야 할 장애물이 많다. 현재 개발된 양자컴퓨터는 극저온 환경에서만 작동하며, 외부 요인의 미세한 변화에도 오류가 발생하기 쉬운 한계를 지니고 있다. 이를 해결하기 위해 연구자들은 양자 오류 정정 기술을 발전시키고, 안정적인 큐비트 구현 방안을 모색하고 있다. 이를 해결하지 못한다면 양자컴퓨터의 실용화는 더딜 수밖에 없다. 연구자들은 안정적인 큐비트를 개발하는 데 집중하고 있으며, 실리콘 기반 양자칩, 초전도 큐비트, 이온 트랩 방식 등 다양한 접근법이 시도되고 있다.

국내에서도 양자컴퓨터 연구가 활발하게 진행되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST), 한국과학기술원(KAIST), 한국전자통신연구원(ETRI) 등의 연구기관과 주요 대학들이 양자컴퓨팅 기술을 연구 중이며, 정부도 연구개발(R&D) 지원을 강화하고 있다. 또한 국내 기업들도 양자컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어 개발에 뛰어들고 있으며, 대기업과 스타트업 간의 협력도 활발히 이루어지고 있다. 양자컴퓨터의 실용화를 위한 기술적 과제를 해결하고 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해 한국이 나아가야 할 방향에 대한 논의도 이번 학술대회에서 중요한 주제로 다뤄졌다.

양자컴, 특정 분야에서는 AI컴 능가

양자컴퓨터가 AI 컴퓨터를 완전히 대체할 가능성은 낮지만, 특정 분야에서는 AI를 보완하거나 압도할 수 있을 것으로 보인다. 예를 들어, 금융 리스크 분석, 의약품 개발, 보안 암호 해독 등의 영역에서 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 효율적으로 문제를 해결할 수 있다. 이러한 가능성 때문에 미국, 유럽, 중국을 포함한 주요 국가들은 양자컴퓨터 기술 개발에 대규모 투자를 아끼지 않고 있다. 구글, IBM, 마이크로소프트 등 글로벌 기업들은 양자컴퓨팅 연구에 막대한 투자를 하고 있으며, 한국도 이에 대응하기 위해 정부 차원의 연구개발 지원과 기업 간 협력을 강화해야 하는 시점이다.

이번 학술대회에서는 이러한 흐름 속에서 한국이 양자컴퓨터 연구에서 글로벌 경쟁력을 확보하기 위한 방안이 논의되었다. AI 시대에 양자컴퓨터가 갖는 의미, 현재 연구 단계, 실용화를 위한 기술적 과제, 그리고 산업화 가능성 등이 주요 논점이었다. 한국이 세계적인 양자컴퓨팅 강국으로 도약하기 위해서는 보다 적극적인 연구개발 투자와 인재 양성이 필수적이며, 정부와 기업이 긴밀한 협력을 통해 실용화에 박차를 가해야 한다는 목소리가 높았다.

이번 학술대회는 단순한 학문적 논의를 넘어 산업계와 협력하여 실용화 가능성을 타진하는 중요한 자리가 되고 있다. AI 컴퓨터가 여전히 강력한 영향력을 행사하는 상황에서 양자컴퓨터가 이를 뛰어넘을 수 있을지, 아니면 특정 영역에서 AI와 공존하며 발전할 것인지에 대한 관심이 더욱 커지고 있다. 앞으로의 연구 방향과 기술적 돌파구가 어디에서 나올지, 그리고 한국이 글로벌 기술 경쟁에서 어떤 역할을 하게 될지 주목되고 있다.