< ICT & Science >‘슈퍼컴’ 1만년 걸리는 계산… ‘양자컴’ 3분20초면 ‘끝’

글로벌 IT기업들, 개발 박차
머신러닝·AI 등 활용 큰 장점

구글·아마존·IBM·마이크로소프트(MS) 등 글로벌 정보기술(IT) 기업들이 양자컴퓨터 개발에 박차를 가하고 있다. 글로벌 IT 기업은 머신러닝·인공지능(AI)·빅데이터 등 처리해야 할 데이터 양이 폭발적으로 늘어나면서 앞으로 빠른 연산 및 데이터 처리가 가능한 양자컴퓨터가 필수적일 것으로 보고 있다. 양자컴퓨터가 상용화하면 IT 분야를 비롯해 금융·물류·의료 등 다양한 분야에서 활용될 전망이다.

4일 IT업계에 따르면, 양자컴퓨터는 동시에 두 가지 값을 지닐 수 있는 ‘양자’를 기반으로 연산하는 컴퓨터를 말한다. 2진법을 사용하는 전통적인 컴퓨터는 정보의 단위로 비트(bit)를 쓰기 때문에 모든 데이터가 0 또는 1로 나타난다. 그러나 양자컴퓨터에서는 데이터가 0이면서 동시에 1이 될 수 있다. 이는 양자역학계가 가지고 있는 고유 특성인 ‘중첩’을 이용한 것으로, 이를 정보의 연산과 처리에 이용해 기존 컴퓨터보다 효율적으로 계산을 수행할 수 있다는 것이 양자컴퓨터의 핵심 개념이다. 양자컴퓨터는 일반적으로 성능, 속도에 있어 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 우월하다는 평가를 받는다. 예컨대 56비트로 된 비밀 암호를 무작위로 찾아낼 때 기존 컴퓨터로는 약 1000년이 걸리지만, 양자컴퓨터를 이용하면 약 4분 만에 해결할 수 있다.

양자컴퓨터 개발의 선두주자는 IBM과 구글이다. IBM은 최근 53큐비트 양자 컴퓨터를 개발한 것으로 알려졌다. 미국 물리학자인 존 프레스킬 교수는 연산 단위가 50큐비트를 넘어가면 슈퍼컴퓨터보다 성능이 뛰어난 ‘양자 우위’를 달성한 것으로 판단한 바 있다. IBM보다 후발주자였던 구글도 2014년 양자 물리학자 UCSB의 존 마티니스 박사를 영입하고 매섭게 추격 중이다. 구글은 지난해 10월 54큐비트 기반 양자 컴퓨터를 개발해 슈퍼컴퓨터가 1만 년 걸리는 계산을 3분20초 만에 풀 수 있다고 밝혔다.

최근에는 아마존과 MS까지 ‘참전’ 의사를 드러냈다. 먼저 아마존웹서비스(AWS)는 지난해 12월 알고리즘 연구·시뮬레이션 등을 할 수 있는 ‘아마존 브라켓’, 양자 컴퓨터 연구를 위한 ‘AWS 센터’ ‘아마존 퀀텀 솔루션 랩’ 등 3가지 양자 컴퓨팅 관련 계획을 발표했다. MS도 지난달 30일 서울 광화문 한국MS 본사에서 기자간담회를 열고 ‘누구나 당장 활용해볼 수 있는’ 클라우드 기반 양자컴퓨팅 서비스를 개발한다고 밝혔다.

신용녀 한국MS 최고기술책임(NTO)은 “기아·환경파괴 등 난제 해결을 다루기 위한 것”이라며 “기기부터 소프트웨어까지 연구에 집중하고, 전용 개발 언어를 공개하는 등 생태계를 조성해 MS 클라우드 ‘애저’를 누구나 양자컴퓨팅을 활용할 수 있는 플랫폼으로 만들겠다”고 말했다.

이승주 기자 sj@munhwa.com