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![[김다경의 전자사전] 0과 1을 동시에 계산한다 양자컴퓨터, 상용화 경쟁 격화](https://image.ajunews.com//content/image/2025/12/26/20251226151111264101.jpg)
"0과 1을 동시에 계산한다" 양자컴퓨터, 상용화 경쟁 격화 [이코노믹데일리] ※전자사전은 복잡하고 어렵게만 느껴지는 ‘전자’ 분야의 최신 기술과 산업 이슈를 쉽게 풀어드리는 코너입니다. 뉴스에선 자주 등장하지만 정작 이해하기 어려웠던 이야기들을 매주 하나의 핵심 주제로 선정해 딱딱한 전문 용어 대신 알기 쉬운 언어로 정리합니다. <편집자주> 구글이 최근 공개한 양자컴퓨팅 칩 '윌로우'가 10조 7000억년이 걸리는 문제를 단 5분 만에 해결하면서 양자컴퓨팅 관련 주식이 급등하고 있다. 순다르 피차이 알파벳 CEO가 "지금의 양자는 5년 전 AI가 폭발하기 직전의 모습과 같다"고 밝힌 가운데 중국은 무려 207조원이라는 자금을 쏟아 붓고 미 국방부는 이를 항공모함급 전략 자산으로 지정하는 등 ‘양자 전쟁’이 시작됐다. 양자 컴퓨터는 양자역학의 중첩과 얽힘 같은 현상을 이용해 기존 컴퓨터로는 해결하기 어려운 복잡한 문제를 순식간에 처리하는 미래형 컴퓨터다. 기존 슈퍼컴퓨터를 포함한 모든 디지털 기기는 0과 1로 정보를 처리해 전등 스위치처럼 켜짐과 꺼짐 중 하나만 선택한다. 성능이 좋아질수록 이 0과 1을 더 많이 더 빠르게 처리하는 방식이다. 양자컴퓨터는 출발점부터 다르다. 0과 1을 동시에 표현하는 ‘큐비트’를 사용해 엄청난 양의 데이터를 병렬로 처리해 다양한 분야의 난제를 해결할 핵심 기술로 꼽힌다. 가령 멈춰 있는 동전이 아니라, 회전 중인 동전처럼 앞면과 뒷면의 상태를 동시에 활용해 계산하며 이 특성이 중첩이다. 이 차이는 문제 해결 방식에서 더 뚜렷해진다. 슈퍼컴퓨터는 사람이 미로에 들어가 하나씩 시도하는 방식으로 막히면 돌아와 다른 길을 간다. 속도는 빠르지만 경우의 수가 늘어날수록 계산량은 급격히 증가한다. 반면 양자컴퓨터는 모든 길로 동시에 퍼져 나가며 가능한 경우의 수를 한 번에 계산한다. 복잡한 문제일수록 성능 차이가 뚜렷하다. 물론 양자컴퓨터는 아직 완성된 기술은 아니다. 극저온 유지, 오류 제어 등 기술적 과제가 많아 일반 기업이나 개인이 쓰기에는 이르다. 그럼에도 최근 양자컴퓨터가 자주 뉴스에 등장하는 이유는 특허, 투자, 기업 경쟁이 동시에 늘고 있기 때문이다. 한국의 양자 특허 존재감도 커지고 있다. 한국은 248건으로 출원 비중은 2.7%에 머물렀지만 최근 10년 연평균 증가율이 58.5%로 중국(123.7%), 이스라엘(109.1%)에 이어 3위를 기록했다. 이에 산업통상자원부도 지난달 ‘K-양자산업 연합’을 출범하는 등 체계를 구축하고 있다. 유럽특허청(EPO)과 경제개발협력기구(OECD)의 ‘글로벌 양자 생태계 보고서’에서도 2005년부터 2024년까지 전 세계에 출원된 양자 특허는 9740건으로 집계됐고 한국은 782건으로 미국·유럽·일본·중국에 이어 5위를 기록했다. 강노원 한국표준과학연구원 본부장은 “반도체, 통신, 광학 등 이미 세계 최고 수준인 우리 기업들을 빠르게 ‘양자 소재·부품·장비’ 기업으로 전환하는 것이 핵심”이라고 강조했다. 양자컴퓨터 부품의 70%는 기존 산업 기술을 응용해 만들 수 있는 만큼 국내에서도 충분히 양자 분야의 ‘유니콘 기업’이 나올 수 있다는 분석이다.2025-12-27 09:12:00
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구글 양자 AI 창립자, "자율주행처럼 양자컴퓨터도 현실될 것"…구글이 그리는 미래 [이코노믹데일리] 구글의 양자 인공지능(AI) 연구를 이끄는 하르트무트 네벤 부사장이 구글에서 연이어 노벨상 수상자가 나오는 비결로 ‘과학 중심의 기업 문화’를 꼽았다. 수익성보다 과학이 세상을 바꿀 수 있다는 믿음에 과감히 투자하는 문화가 최고의 인재를 끌어들이고 혁신적인 성과로 이어진다는 것이다. 네벤 부사장은 23일(현지시간) 미국 구글 본사에서 열린 행사에서 한국 특파원들과 만나 이같이 밝혔다. 올해 노벨 물리학상은 구글 양자 AI팀의 수석 과학자인 미셸 드보레 교수와 전 프로젝트 리더인 존 마티니스 명예교수에게 돌아갔다. 지난해에는 구글 딥마인드의 데미스 허사비스 CEO 등이 노벨 화학상을 수상한 바 있다. 네벤 부사장은 "수익성이 중요하지만 그건 항상 두 번째입니다. 과학이 세상을 바꿀 수 있다는 믿음이 노벨상으로 이어진 셈이죠"라고 말했다. 그는 "구글 창립자들은 언제나 '이게 과학적으로 흥미로운가'를 먼저 묻는다"며 과거 누구도 확신하지 못했던 자율주행차에 과감히 투자했던 것처럼 양자 컴퓨팅 역시 그 정신의 연장선에 있다고 설명했다. 구글은 바로 전날 세계 최초로 검증 가능한 ‘양자 우위’를 달성했다고 발표하며 양자 컴퓨팅 기술의 새로운 이정표를 세웠다. 네벤 부사장은 이 성과에 대해 "(양자컴퓨터를) 실용화하는 데까지는 아직 몇 년이 걸리겠지만 이번 연구는 그 기간이 생각보다 훨씬 짧을 수도 있음을 보여준다"며 강한 자신감을 내비쳤다. 그는 양자 컴퓨팅이 AI 기술 발전에도 결정적인 기여를 할 것으로 내다봤다. AI 학습에 필수적인 양질의 데이터를 생성하는 데 수십 년이 걸리는 현재의 한계를 지적하며 "양자컴퓨팅은 데이터를 훨씬 빠르고 저렴하게 생성할 수 있다"고 말했다. 결국 "AI가 학습할 '귀중한 데이터'를 만드는 역할을 양자컴퓨터가 하게 될 것"이라는 전망이다. 네벤 부사장은 한국을 향한 조언도 잊지 않았다. 그는 구글 창립자들의 "불가능을 건강하게 무시하라(A healthy disregard for the impossible)"는 태도를 언급하며 "이런 문화가 최고 과학자들을 끌어들이고 그들이 최고의 성과를 내는 환경을 만든다"고 말했다. 이어 "한국에서도 그런 문화와 도전정신이 제도적으로 뒷받침된다면 충분히 (노벨상 수상의) 가능성이 있다"고 전했다.2025-10-24 10:13:48
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구글, "검증 가능한 '양자 우위' 세계 최초 달성…5년 내 상용화" [이코노믹데일리] 구글이 양자 컴퓨팅 기술 경쟁에서 또 한 번 압도적인 진전을 이뤄냈다. 세계 최초로 다른 컴퓨터로도 검증이 가능한 ‘양자 우위’를 달성했다고 발표하며 5년 내 신약 개발 등 실제 산업에 적용될 수 있을 것이라는 구체적인 로드맵까지 제시했다. 구글은 22일(현지시간) 세계적인 학술지 '네이처'를 통해 ‘검증 가능한 양자 우위(Verifiable Quantum Advantage)’를 달성한 알고리즘 ‘퀀텀 에코스(Quantum Echoes)’를 공개했다. ‘양자 우위’란 기존의 어떤 슈퍼컴퓨터로도 현실적인 시간 안에 풀 수 없는 문제를 양자컴퓨터가 해결하는 능력을 의미한다. 이번 성과는 구글이 자체 개발한 양자 칩 ‘윌로우(Willow)’를 통해 이뤄졌다. 구글에 따르면 윌로우 칩에서 실행된 ‘퀀텀 에코스’ 알고리즘은 현재 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터보다 연산 속도가 1만3000배나 빠르다. 특히 이번 발표가 주목받는 이유는 ‘검증 가능성’을 확보했기 때문이다. 구글은 지난 2019년 처음으로 양자 우위를 달성했다고 발표했지만 당시에는 그 결과를 검증할 방법이 없어 학계 일각에서 의문을 제기하기도 했다. 하지만 이번 ‘퀀텀 에코스’는 다른 양자컴퓨터로도 동일한 결과를 반복적으로 재현하고 검증할 수 있어 논란의 여지를 없앴다. 구글은 오류 데이터가 0.1% 미만이어야 하는 등 훨씬 엄격한 기준을 통과했다고 설명했다. 이번 성과는 단순한 이론적 증명을 넘어 구체적인 산업 응용 가능성을 열었다는 점에서 의미가 크다. 구글은 이번 알고리즘이 MRI의 기반 기술인 핵자기 공명(NMR) 기술을 활용해 분자 구조를 훨씬 더 정밀하게 측정하는 길을 열었다고 설명했다. 이는 곧 신약 개발 과정에서 약물 분자 구조를 정확히 분석하거나 차세대 배터리 및 신소재의 특성을 파악하는 등 기존 슈퍼컴퓨터로는 불가능했던 난제를 해결하는 데 양자컴퓨터가 활용될 수 있음을 시사한다. 구글은 이번 성과를 바탕으로 5년 안에 양자컴퓨터로만 가능한 실제 응용 사례가 등장할 것으로 전망했다. 현재 구글 연구진은 양자컴퓨터의 안정성을 높이는 핵심 기술인 ‘오류 수정’ 연구에 집중하고 있으며 이를 통해 더욱 유용한 활용 사례를 발굴해 나간다는 계획이다.2025-10-23 00:56:24
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배경훈 장관 "늦었지만, 10년 뒤 내다본다"…AI와 양자 융합 승부수 [이코노믹데일리] 정부가 인공지능(AI) 시대의 ‘게임 체인저’로 꼽히는 양자기술 육성을 위한 국가 차원의 10년 청사진을 연내 수립한다. 특히 우리 강점인 AI와 양자기술의 융합을 통해 후발주자의 약점을 극복하고 미래 경쟁력을 확보한다는 전략이다. 이를 뒷받침할 100큐비트급 국산 양자컴퓨터 개발도 오는 10월 본격 착수된다. 배경훈 과학기술정보통신부 장관은 21일 대전 한국표준과학연구원에서 열린 ‘퀀텀 프론티어 전략대화’에서 “다른 나라보다 늦은 감이 있지만 AI와 양자기술의 융합을 통해 우리만의 차별화된 경쟁력을 구축해 나가겠다”고 밝혔다. 배 장관은 “올해 말까지 미래 10년을 내다보는 ‘양자종합계획’을 수립하겠다”며 기존 기초연구 중심에서 벗어나 R&D와 상용화, 산업생태계를 잇는 통합 전략으로의 전환을 예고했다. 이러한 비전을 뒷받침하는 구체적인 성과도 공개됐다. 표준연은 최근 시연에 성공한 20큐비트 양자컴퓨터에 이어 내년 목표로 50큐비트급을 개발 중이며 오는 10월부터는 ‘양자과학기술 플래그십 프로젝트’의 일환으로 100큐비트급 개발에 돌입한다. 100큐비트 양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터가 1000년 이상 걸릴 문제를 수 분 내에 해결할 수 있는 수준으로 특히 이번 개발에는 연산 오류를 스스로 감지하고 수정하는 ‘오류정정 기술’이 국가 R&D 사업 최초로 적용된다. 배 장관은 AI 시대의 폭발적인 연산 수요와 전력 문제를 해결할 대안으로 양자컴퓨터를 지목했다. 그는 “AI의 연산 처리 문제를 5~10년 뒤에도 기존 GPU 등으로 해결할 수 있을지 고민인데 양자컴과의 결합이 해법이 될 수 있을 것”이라며 AI와 양자 융합의 필요성을 거듭 강조했다. 이날 간담회에 참석한 삼성SDS 등 산업계와 KAIST 등 학계 전문가들 역시 AI와 양자 융합의 필요성에 공감했다. 이들은 글로벌 공급망 진입을 위한 소재·부품·장비 기업 육성, 소프트웨어 시장 선점, 전문인력 양성 등을 주요 과제로 제안하며 정부의 적극적인 정책 지원을 요청했다. 배 장관은 “오늘 논의된 분야별 특화 전략과 퀀텀+AI 등 핵심 과제들이 양자종합계획에 잘 반영될 수 있도록 준비하겠다”고 화답했다.2025-08-21 15:13:26
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