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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 인공지능(AI)이 세상을 바꿔 놓을 기술로 관심을 모으는 가운데 월가에서는 벌써 IT 업계의 다음 조류를 읽어내는 데 분주한 모습이다.

영국의 리버레인 창업자 겸 최고경영자(CEO)인 스티브 브리얼리는 퀀텀 컴퓨팅이 앞으로 수 년 이내에 '스푸트니크'로 부상할 것으로 예상한다.

퀀텀 컴퓨팅이 단순히 기존의 컴퓨팅보다 강한 성능을 가진 기술이 아니라 구소련이 지난 1957년 10월4일 발사한 세계 최초의 인공위성 스푸트니크에 비유할 만큼 획기적인 진보가 될 것이라는 얘기다.

기존의 컴퓨팅은 0과 1의 비트로 작동하는 데 반해 퀀텀 컴퓨팅은 0과 1이 중첩되는 큐비트를 근간으로 작동한다.

컴퓨터가 연산을 실행할 때 기본 단위인 비트가 아닌 퀀텀 비트(양자)를 사용하는 컴퓨터라는 의미에서 퀀텀 컴퓨팅으로 불린다.

이를 통해 고전적인 컴퓨팅보다 빠르고 저렴하고 효율적으로 작업을 수행할 수 있다는 점이 퀀텀 컴퓨팅의 우월성에 해당한다.

IBM을 포함한 IT 업체부터 벤츠와 보잉 등 글로벌 기업들은 이미 퀀텀 생태계를 구축하는 데 잰걸음이다.

알파벳의 퀀텀 컴퓨팅 개발자들 [사진=업체 제공]

시장 전문가들은 인공지능(AI)과 퀀텀이 접목하면 보다 혁신적인 컴퓨팅이 가능해지고, 신약 개발부터 지구온난화 해법까지 다양한 문제의 해답을 모색할 수 있을 것으로 기대한다.

컨설팅 업체 멕킨지는 보고서를 내고 퀀텀 컴퓨팅이 2035년까지 2조달러 규모의 경제적 효과를 가져올 것이라는 의견을 내놓았다.

화학과 생명공학, 금융, 모빌리티 등 4개 분야를 시작으로 퀀텀 컴퓨팅의 도입과 혁신이 점차 광범위한 산업 분야로 확산될 것이라는 얘기다.

알파벳의 퀀텀 컴퓨팅 하드웨어 [사진=업체 제공]

대다수의 투자자들에게 여전히 영화에서나 접할 법한 기술이지만 퀀텀 알고리즘은 이미 다양한 분야에 접목되기 시작했다.

대규모 데이터를 빠르고 정확하게 분석해 내는 퀀텀 알고리즘은 인공지능(AI) 모델을 훈련시키고 희귀병이나 희귀 암을 치료하기 위한 신약 후보 물질을 찾아내는 등 영화가 아닌 현실에 접목되는 기술이다.

맥킨지는 퀀텀 컴퓨팅이 신소재 개발을 통해 제조업계에 비약적인 발전을 가져오는 한편 대기 흐름과 열류 및 수류, 난기류 및 열방산 등이 미치는 영향을 정확히 파악해 항공업계의 기술력을 한 단계 높일 것으로 기대한다.

이와 함께 로봇의 작동을 최적화 해 각종 생산라인의 효율성을 높이는 한편 에너지 소비를 줄이는 효과를 가져올 전망이라고 이번 보고서는 전했다.

각국 정부의 투자도 활발하다. 주요 외신에 따르면 중국이 2016년 8월 세계 최초로 양자인공위성 미셔스(Micius)를 성공적으로 발사하자 미국은 2017년 양자연구집중지원법(National Quantum Initiative Act)을 제정하고 의회를 중심으로 관련 기술 개발에 대한 국가 차원의 지원 방안 마련에 나섰다.

미국 에너지부가 퀀텀 네트워킹 테스트에 2400억달러의 예산을 할애한 것도 양자연구집중지원법의 일환이다.

이와 함께 미국과 독일이 손잡고 앞으로 수 년간 퀀텀 컴퓨팅 프로젝트를 공동 추진하기로 하는 등 주요국 정부의 움직임이 분주하다.

월가도 주도주 발굴에 경쟁적으로 뛰어들었다. 헤지펀드 업계가 특히 기대를 모으는 톱픽은 알파벳(GOOGL)이다.

유튜브의 활성 고객이 49억명에 이르고, 구글이 전세계 검색 시장에서 92%의 점유율을 차지하는 가운데 알파벳은 퀀텀 컴퓨팅 부문에서도 두각을 나타내고 있다.

업체는 JP모간과 손잡고 금융 서비스를 최적화하기 위한 시스템 구축에 나섰다. 아울러 항공우주 부문에서 에어버스, 자동차 부문에서 폭스바겐과 협력해 퀀텀 알고리즘 도입을 추진중이다.

각 업계의 대표주자들이 연이어 알파벳과 손잡은 것은 업체가 지난 수 년간 여러 차례에 걸쳐 의미있는 이정표를 세우며 기술력을 확인시켰기 때문이다.

대표적인 사례로, 2023년 알파벳은 업계 최초로 퀀텀 컴퓨팅의 오류를 바로 잡는 기술적 돌파구를 마련한 사실을 권위 있는 과학 전문지 '네이처'에 밝혔다.

퀀텀 컴퓨터의 근간이 되는 큐비트는 이른바 양자 상태(quantum state)를 찰나의 순간 동안에만 유지하는데 이 때문에 퀀텀 시스템에 부호화 된 정보가 계산이 종료되기 전 사라지는 문제가 발생한다.

영국 파이낸셜타임스(FT)는 이 같은 오류의 해결이 양자 컴퓨팅 개발자들에게 가장 커다란 난제로 꼽히고, 알파벳의 성과가 관련 기술의 진일보를 위해 커다란 돌파구에 해당한다고 평가했다.

이에 앞서 2019년 알파벳은 이른바 양자 우월(quantum supremacy)에 이르렀다고 발표했다. 이는 2011년 캘리포니아 공과 대학의 존 프레스킬 교수가 처음 사용한 용어로, 양자 컴퓨터가 슈퍼 컴퓨터보다 우월한 성능을 입증하는 기준점을 의미한다.

주요 외신에 따르면 알파벳이 퀀텀 컴퓨팅 기술 개발에 본격적으로 뛰어든 것은 10여년 전이다. 업체의 자회사 구글의 구글 AI 퀀텀은 자체적인 양자 컴퓨팅 칩 시카모어(Sycamore)를 개발했고, 업계 전문가들로부터 기술적인 우월성을 인정 받았다.

시카모어 퀀텀 프로세서는 알파벳이 IBM(IBM)과 마이크로소프트(MSFT), 인텔(INTC) 등 퀀텀 컴퓨팅 업체들과 어깨를 나란히 하게 되는 발판이 됐다.

알파벳은 2030년까지 큐비트 수를 100만까지 확대한다는 계획을 세우고 있다. 오류를 제거한 상업용 퀀텀 컴퓨터 시대를 주도한다는 얘기다.

알파벳 주가는 2024년 초 이후 18.51% 상승했고, 지난 1년 사이 27.06% 뛰었다. 반면 빅테크 급락 속에 최근 1개월 사이 주가는 11.70% 떨어졌다.

시장 전문가들은 퀀텀 컴퓨팅과 그 밖에 주력 비즈니스의 중장기 성장 잠재력을 겨냥해 알파벳의 비중 확대 전략이 유효하다고 한 목소리를 낸다.

shhwang@newspim.com