[경제뉴스 스크랩] 글로벌 양자컴퓨터 전쟁 - 세상을 바꿀 양자기술

[경제뉴스 스크랩] 글로벌 양자컴퓨터 전쟁 - 세상을 바꿀 양자기술

기사출처: 매일경제신문

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[글로벌 양자컴퓨터 전쟁 - 세상을 바꿀 양자기술]

 

기사1. 인류난제 풀 양자컴퓨터…中 17조 쓰는데 韓 435억

뒤처진 韓양자기술 산넘어산
한미 정상회담에서도 논의

슈퍼컴 10억년 걸릴 문제를
양자컴이 단 100초만에 풀어

[요약]
- 대전 한국표준과학연구원에 위치한 국내에 두 대뿐인 초전도 양자컴퓨터는 칩, 센서를 비롯해 작은 부품 하나까지 모두 국내 연구진이 만든 작품으로 365일 쉬지 않고 가동 중
- 비록 큐비트(qubit·양자컴퓨터 계산 단위) 다섯 개를 연결한 칩이지만 우리 기술로 양자컴퓨터를 만들고 최적화해 알고리즘까지 적용되었음
- 양자컴퓨터는 인류의 온갖 난제를 해결해줄 것으로 기대되며, 현재 최고 성능의 슈퍼컴퓨터가 10억년 걸려야 풀 수 있는 문제를 양자컴퓨터는 단 100초 만에 풀 수 있을 정도의 성능
- 순다르 피차이 구글 최고경영자(CEO)는 최근 인터뷰에서 "양자컴퓨팅으로 코로나19 같은 전염병을 예측해 '표적치료제'를 개발하고, 탄소배출량이 많은 비료를 대체할 친환경 비료를 만들 수 있다"며 "양자 암호 기술은 2~3년 안에, 양자 클라우드 기술은 4~5년 안에 금융기관 같은 곳에서 활용되기 시작할 것"이라고 예상
- 최근 있었던 미·일정상회담 및 한미정상회담에서 양자 기술 협력은 주요 이슈로 논의되었으나, 한국의 관련 예산 규모는 2023년까지 435억원의 예산투입으로 타 국가에 비해 턱없이 부족한 실정
- 미국의 투입 예산규모는 2018년 이후 4년간 12억달러(약 1조3500억원)이고, 중국은 같은 기간 1000억위안(약 17조원), 일본도 매년 수천억 원씩 투입하는 상황
- 올해 IBM은 127큐비트를 개발하였는데, 연산 용량은 큐비트 1개당 2배가량 차이가 나고, 큐비트 수가 늘어나고 완벽히 작동할수록 연산 용량 차이는 기하급수적으로 벌어지는 것을 고려하면, 기술 격차는 점점 더 커질 전망

*양자컴퓨터: 양자 컴퓨터는 양자 중첩의 지수적인 정보 표현, 양자 얽힘을 이용한 병렬 연산과 같은 양자역학적인 물리현상을 활용하여 계산을 수행하는 기계이다. 양자 전산기라고도 한다. 이러한 컴퓨터는 트랜지스터 및 커패시터 기반의 2진법 디지털 전자 컴퓨터와 완전히 다른 원리로 작동한다. 고전적인 (전통적인) 컴퓨터에서 자료의 양은 비트로 측정되며 데이터가 항상 2 개의 명확한 상태 (0 또는 1) 중 하나에 있는 2진 숫자 (비트)로 인코딩 되어야 하지만 양자 계산은 상태의 중첩으로 있을 수 있는 양자 비트 또는 큐비트를 사용한다.

[네이버 지식백과] 양자 컴퓨터 [Quantum computer] (물리학백과)

 

기사2. "코로나·기후변화 해법 찾는다"…한국 '양자컴 전쟁' 이제 첫발

2년여 개발끝 K양자컴 윤곽
모든부품 자체기술로 조달
"걸음마 뗐지만 의미있는 성과"

삼성전자, IBM 파트너로 참여
SKT 등 이통사도 적극 투자

바이든 '양자동맹' 구축하고
시진핑은 17조원 투자 지시
IBM·구글 등 IT공룡들 사활
"10년내 초격차 달성할 것"

[요약]
디지털 기술 다음은 양자 기술의 시대: 양자컴퓨터의 능력은, 이론상으로는 1000큐비트 양자컴퓨터가 개발되면 산업 전반에 '파괴적 혁신'이 일어날 것으로 생각되지만, 오류 등을 감안해 제대로 된 양자컴퓨터가 완성되려면 100만큐비트는 돼야 할 것이라는 이견도 있으나, 다만 지금까지 풀 수 없었던 사회 문제들이 풀리고 인류의 진화를 이끌 '게임 체인저'가 될 것이라는 것은 확실함
 
1. 글로벌 주요 기업 양자컴퓨터 개발 개요
- IBM: 2016년부터 클라우드 방식 서비스 제공. 이미 65큐비트 컴퓨터 제작, 다임러, 웰스파고, 델타항공 등에 서비스
- 구글: 하드웨어 개발 및 클라우드 서비스 준비 병행, 10년 내 1000큐비트 시대 선언
- MS: 2021년 2월부터 클라우드 서비스 '애저'에 양자컴퓨터 연구 플랫폼 준비, 10년 내 1000큐비트 시대 선언
- 인텔: 반도체 기반 양자 프로세서 개발에 집중
- 아마존: 아마존웹서비스(AWS) 클라우드에 양자컴퓨팅 서비스 준비
- 알리바바: 2018년부터 자체 클라우드에 연산을 직접 실행해 볼 수 있는 서비스
 
2. 양자 기술에 대한 주요국 정부의 투자
- 중국은 시진핑 국가주석 지시로 2018년부터 1000억위안(약 17조5000억원)을 투자해 양자컴퓨터를 개발하고 세계 최대 양자정보과학국가연구소를 설립하기로 함
- 미국은 2018년 백악관 주도로 국가 양자이니셔티브 법안을 통과시키고 수조 원의 투자 진행 중
- 최근 들어 양자컴퓨팅을 비롯한 양자 기술이 미·중 간 첨단기술 패권 갈등의 핵심
- 조 바이든 미국 대통령은 취임 이후 잇단 정상회담에서 '양자 동맹'을 강조
- 미·일정상회담에서 주요 의제로 논의된 후 양국 정부와 양자연구센터가 긴밀히 협의
- 한미정상회담에서 양자정보통신을 비롯한 양자 분야 협력이 깊이 있게 논의
 
3. 한국 기업의 양자컴퓨터 개발 상황
- 5큐비트 양자컴퓨터 개발 프로젝트: 민·관·학 협력 구도, 현재 한국 양자컴퓨터 기술 수준은 선진국보다 5~10년 정도 늦은 것이지만, 작은 규모라도 모두 자체 기술로 개발 중이기 때문에 연구 성과는 높을 것으로 기대
- 삼성전자: 2017년부터 IBM 퀀텀(Q) 네트워크 파트너로 양자컴퓨터 활용 사례를 만들고 있고, 김정상 듀크대 교수가 창업한 아이온큐에 현대자동차와 함께 투자도 함
- 이동통신 3사는 양자 보안 기술 개발 중
- SK텔레콤은 세계 1위 양자암호통신 기업 IDQ를 인수하여,국내에서 가장 많은 양자 기술 관련 특허 보유
- 국책연구기관: 한국표준과학연구원과 한국과학기술원(KIST), 국가보안기술연구소, 한국전자통신연구원(ETRI) 등
 
4. 한국 대학 양자기술 연구개발 상황
- 서울대: 양자 기술 관련 전공 교수 30명이 모여 양자과학기술포럼을 만들고 양자 연구와 생태계 저변 확대에 나섬
- 카이스트: 2018년부터 국내 최초 양자컴퓨팅 특화 연구센터 '인공지능양자컴퓨팅 ITRC'를 설립했고, 국내 대학 중 가장 많은 양자컴퓨팅 전공 교수(10명)를 확보
- 성균관대: 양자정보연구지원센터를 설립하여 국내 최초로 IBM Q 네트워크에 가입해 양자정보과학 생태계를 지원하고, 이곳에서는 IBM 프리미엄 65큐비트 양자컴퓨터 사용 가능
 
5. 한국 정부의 투자 상황
- 2021년 4월 열린 과학기술관계장관회의에서 '2030년 양자 기술 4대 강국 진입'을 목표로 50큐비트급 한국형 양자컴퓨팅 시스템을 2024년까지 조기 구축하겠다는 계획 공개

 

개인적인 소소한 리뷰..

MZ세대의 일원인 저로서는 아직도 디지털시대, 인터넷, 3차 산업혁명 등 이러한 시대가 한참 발전 중인 것 같은데, 양자시대라는 단어가 생소하면서도 놀라웠습니다. 0과 1, 2비트로 모든 것이 표현되는 디지털 체계를 벗어난 양자세계에서 현재 시대의 많은 문제점들을 해결할 수 있다는 것에 저도 기대됩니다.

또한, 우리나라에서 엄청 선구적으로 개발에 참여하고 있지는 않지만, 소형자동차를 한 나라에서 자체 개발하기 위해서 많은 구성요소들을 개발하는 데 많은 기술이 필요한 것처럼, 비교적 낮은 성능의 양자컴퓨터지만 우리나라에서 모두 자체 개발하고 있다는 소식에 자랑스러웠습니다.

아직은 한국 정부의 투자규모가 타 선진국에 비해서는 작다고 하지만, 우리나라 경제 규모 자체가 타국과 차이가 나는 점도 있으므로, 우리나라의 현실에 맞게 과학기술예산에서는 양자 기술 관련하여 많은 투자를 하여 반도체, 조선, IT기술처럼 양자 분야도 우리나라가 선구적인 나라가 되었으면 하는 바람입니다.