전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
GAM 일반

속보

더보기

[양자 혁명] '꿈의 기술' 현실로 ① 큐비트의 마법 풀린다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

중첩·간섭·얽힘·비일관성이란
기존 컴퓨팅과 뭐가 다른가
이르면 2035년 본격화

이 기사는 3월 4일 오후 1시51분 '해외 주식 투자의 도우미' GAM(Global Asset Management)에 출고된 프리미엄 기사입니다. GAM에서 회원 가입을 하면 9000여 해외 종목의 프리미엄 기사를 보실 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 꿈의 기술로 통하는 양자 컴퓨팅 시대가 이르면 10년 뒤 본격 개막할 전망이다. 빅테크를 중심으로 관련 기술을 선점하려는 경쟁이 뜨겁게 달아오른 가운데 투자자들의 관심도 고조되는 모습이다.

인터넷과 디지털 컴퓨팅이 지난 수 십년간 세상을 크게 바꿔 놓은 데 이어 양자 혁신은 전혀 새로운 차원의 세상을 열어 놓을 것으로 기대를 모은다.

신약 개발부터 지구온난화에 대한 대처까지 빛의 속도로 작동하는 양자 컴퓨팅 기술이 해법을 제시할 것이라는 전망이다. 인공지능(AI) 기술 역시 양자 컴퓨팅과 접목할 때 개발 속도와 폭이 한층 확대될 수 있다고 업계 전문가들은 말한다.

양자는 컴퓨팅 원리에 대한 접근부터 기존의 기술과는 다르다. 기존의 컴퓨터와 스마트폰은 0과 1이라는 두 가지 숫자만 사용한다. 이를 비트(bit)라고 지칭한다. 말하자면, 전기 스위치가 켜져 있거나(1) 꺼져 있는(0) 상태라는 얘기다.

문자나 사진, 동영상 등 현대인이 사용하는 모든 정보는 0과 1의 조합으로 처리, 저장되는데, 컴퓨터가 연산을 할 때 0과 1로 된 정보를 하나씩 차례대로 처리한다. 길게 줄을 서서 한 명씩 차례대로 티켓을 구매하는 것과 같은 형태다.

양자 컴퓨팅의 근간이 되는 큐비트(qubit, 양자를 의미하는 quantum과 bit의 합성어)는 다르다. 기존의 컴퓨터에서 비트가 0 또는 1 중 하나만 될 수 있다면 큐비트는 0과 1을 동시에 가질 수 있다. 이를 중첩(superposition)이라고 한다.

독일 라이프니츠 컴퓨팅 센터의 양자 컴퓨팅 시설 [사진=블룸버그]

과학자들은 비트와 상이한 큐비트의 중첩이라는 원리를 흔히 동전으로 설명한다. 동전을 던져서 앞면이나 뒷면이 나올 때까지 결과를 기다리는 것이 전통적인 컴퓨팅이라면 양자 컴퓨팅은 동전이 바닥에 떨어지지 않고 공중에서 빙글빙글 돌고 있는 상태를 사용한다는 얘기다.

중첩 이외에 얽힘(entanglement)과 비일관성(decoherence), 간섭(interference)이 큐비트의 핵심 원리에 해당한다.

이 같은 원리 때문에 양자 컴퓨팅은 정보를 하나씩 차례대로 처리하는 기존의 컴퓨팅과 달리 여러 가지를 동시에 처리해 낸다.

비트와 큐비트를 설명하는 도식 [자료=블룸버그]

미로를 풀 때 전통적인 컴퓨터가 하나씩 차례대로 길을 택해 출구를 찾는 반면 양자 컴퓨팅은 모든 길을 동시에 탐색할 수 있다.

기존의 컴퓨터는 상대적으로 '직설적'이다. 한정된 데이터 값의 입력으로 작동하고, 알고리즘을 이용해 해답을 제시한다. 이 때 입력값을 암호화 하는 비트는 서로 정보를 공유하지 않는다.

퀀텀 컴퓨팅의 차이는 데이터가 큐비트로 입력되는데 큐비트가 상호 작용한다는 점이다. 이를 통해 다수의 연산을 동시에 처리할 수 있다.

양자 혁신이 완성되면 수 천년 걸리는 연산을 단 몇 초 만에 처리해 낼 수 있다는 주장이 설득력을 얻는 이유다.

빛의 속도만으로도 양자 컴퓨터의 강점이 부각되지만 이것이 전부가 아니다. 기존의 컴퓨터가 한 가지 답을 제시하는 반면 양자 컴퓨터는 해답이 될 수 있는 범주를 제시한다.

이는 모든 사안에 양자 컴퓨터를 도입할 필요는 없다는 의미로 풀이된다. 양자 컴퓨팅 시대가 본격화 되더라도 제한된 영역 안에서 연산이 필요한 경우에 대해서는 전통적인 컴퓨터가 계속 사용될 것이라는 얘기다.

모든 산업은 궁극적으로 최적화에 이르기 위한 솔루션을 찾고, 최적화 상태에 의존하기도 한다. 가령, 택배 업체는 시간과 에너지를 절약하면서 최상의 서비스를 제공하기 위한 노선을 찾아야 하고, 제조 업체들은 특정 형태의 기계를 어디에 도입해야 하는지 고민한다.

전통적인 형태의 컴퓨팅을 이용할 때 기업들은 연산을 하나씩 차례대로 수행하면서 최적화를 찾아내는데 이 과정에 적지 않은 시간과 비용이 발생한다.

반면 큐비트를 앞세운 양자 컴퓨팅 세계에서는 중첩과 얽힘, 간섭, 비일관성 등 핵심 원리로 인해 다수의 연산을 동시에 실행할 수 있기 때문에 최적의 해법을 찾아내는 데 시간과 비용을 크게 절약할 수 있다.

큐비트라는 마법을 풀어내려는 도전은 빅테크를 중심으로 가속화되는 모양새다. 구글과 마이크로소프트(MSFT), 아마존(AMZN), IBM(IBM) 등을 포함한 IT 공룡 업체부터 리게티 컴퓨팅과 아이온큐 등 중소 업체들까지 관련 기술 개발에 공격적으로 뛰어들었다.

업계 전문가들은 양자 기술 개발의 현황에 대해 과거 1950년대 초기 컴퓨터와 흡사한 단계라고 설명한다. 당시 컴퓨터는 방 하나를 모두 차지할 정도로 크지만 작업의 영역은 제한적이었다. 현재 양자 컴퓨팅 역시 영하 273도에 가까운 극저온의 특수 환경에서만 작동하고, 적지 않은 오류가 발생한다.

맥킨지가 IT 업계 경영진과 과학자, 투자자를 대상으로 실시한 조사에서 72%가 양자 컴퓨팅 시대의 본격화 시기를 2035년으로 예상했다. 나머지 28%는 2030년으로 전망했다.

앞으로 10~15년 사이에 전혀 새로운 차원의 컴퓨팅이 금융과 의학, 군사, 환경 등 각 분야에 본격적으로 도입될 것이라는 얘기다.

보다 세부적으로는 5년 이내의 단기 변화와 5~10년 사이의 중기 변화, 10~20년의 장기 변화로 구분할 수 있다고 업계 전문가들은 말한다.

이미 클라우드를 통해 연구자들이 양자 컴퓨팅에 접근하라 수 있고, 제약사를 포함해 일부 업계가 이를 활용하기 시작했다.

이들을 필두로 앞으로 5년 이내에 양자 컴퓨팅을 근간으로 한 단기적인 변화가 가시화될 수 있다는 전망이다.

중기적으로는 금융과 물류, 에너지 분야에서 특정 문제를 해결하는 데 양자 컴퓨팅이 사용될 가능성이 높다고 업계 전문가들은 말한다.

마지막, 10~20년에 걸친 장기적인 측면에서는 보다 강력하고 안정적인 양자 컴퓨팅이 개발돼 광범위한 분야에서 말 그대로 혁신적인 변화가 전개될 것이라고 석학들은 기대한다.

일부에서는 전통적인 형태의 컴퓨팅과 양자 컴퓨팅을 접목해 시너지 효과를 극대화하는 방향으로 미래 IT 기술이 발전할 가능성도 열려 있다고 주장한다.

양자 컴퓨팅 혁신이 기존의 컴퓨터를 모두 대체하거나 퇴출시키지는 않을 것이라는 얘기다. 각 산업이나 업무의 특성에 따라 양자 컴퓨팅의 도입으로 한 단계 도약할 수도 있고, 이메일 확인이나 동영상 시청 등 일상적인 작업의 경우 전통적인 형태의 컴퓨팅이 지속적으로 적용될 것이라는 설명이다.

 

shhwang@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
새 법원행정처장에 노경필 대법관 [서울=뉴스핌] 김영은 기자 = 조희대 대법원장이 넉 달 넘게 공석이던 법원행정처장에 노경필 대법관을 임명했다. 대법원은 10일 "조 대법원장이 오는 14일자로 노 대법관을 신임 법원행정처장에 임명했다"고 밝혔다. 10일 대법원에 따르면 조희대 대법원장이 넉 달 넘게 공석이던 법원행정처장에 노경필 대법관을 임명했다. 노 대법관. 법원행정처장은 대법원장의 지휘를 받아 전국 법원의 인사·예산·조직 등 사법행정 사무를 총괄하는 자리로, 대법관 가운데 1명이 맡는다. 노 신임 처장은 사법연수원 23기로, 1997년 법관으로 임용됐다. 이후 대법원 재판연구관과 서울고법 고법판사, 광주고법 부장판사, 수원고법 부장판사·수석부장판사 등을 거쳐 2024년 8월 대법관에 임명됐다. 대법원은 노 신임 처장이 대법원 재판연구관으로 5년간 근무하면서 헌법·행정법 관련 분쟁을 심도 있게 검토해 국민의 기본권과 행정절차 참여권, 조세 정의를 실현하는 데 기여했다고 설명했다. 또 전문적인 법률 지식과 합리적이고 공정한 판단 능력, 도덕성과 인품을 두루 갖춰 법원 안팎의 신망을 받고 있다고 밝혔다. 대법원 관계자는 이날 "노 신임 처장은 경청과 포용의 리더십으로 법원 구성원은 물론 사회 각계와 소통해 국민을 위한 신속하고 공정한 사법제도를 구현하고, 사법부에 대한 국민의 신뢰를 높이는 데 헌신할 적임자"라고 말했다. 법원행정처장 자리는 박영재 대법관이 지난 2월 27일 사의를 표명한 뒤 4개월 넘게 공석이었다. 박 대법관은 올해 1월 16일 취임했으나 법왜곡죄·재판소원·대법관 증원 등 이른바 '사법개혁 3법' 입법에 반발하는 뜻으로 취임 42일 만에 물러났다. 이후 기우종 법원행정처 차장이 처장 직무를 대행해왔다. 대법관 공석이 이어지는 상황에서 현직 대법관을 법원행정처장으로 임명한 만큼, 향후 후임 대법관 제청 논의가 재판 인력 공백 문제와 맞물려 속도를 낼지도 주목된다. yek105@newspim.com 2026-07-10 14:50
사진
"국정농단" 한학자 총재 13년 구형 [서울=뉴스핌] 이바름 기자 = '정교유착' 의혹의 중심 인물인 한학자 통일교 총재에게 민중기 특별검사팀이 징역 13년을 구형했다. 특검팀은 10일 오전 서울중앙지법 형사합의27부(재판장 우인성) 심리로 열린 한 총재의 정치자금법 위반 등 혐의 결심 공판에서 징역 13년을 선고해달라고 재판부에 요청했다. 함께 재판에 넘겨진 정원주 천무원 부원장에게는 징역 10년, 윤영호 전 세계본부장에게는 징역 3년 6개월, 이신애 전 재정국장에게는 징역 3년을 선고해달라고 재판부에 요청했다. [서울=뉴스핌] 사진공동취재단 = 윤석열 정부와의 '정교유착' 혐의로 기소된 한학자 통일교 총재가 10일 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열리는 결심 공판에 출석하고 있다. 2026.07.10 photo@newspim.com 특검팀은 이 사건에 대해 "대한민국의 헌법 질서를 혼란하게 하고, 교인들의 헌금을 사금고처럼 사용하면서 국정을 농단한 사건"이라며 "다시는 이와 같은 종교단체들에 대한 정교유착과 국정농단 행위가 일어나지 않도록 엄중한 형을 선고해달라"고 언급했다. 특검팀은 "피고인들은 통일교와 자신들의 이권 및 영향력를 확대하고자 이 사건 범행을 저질렀다"며 "정교일치를 목표로 종교단체의 막대한 자금력을 이용해 정치와 결탁했고, 선거에 불법 개입했으며 대한민국의 공권력을 불법부당하게 이용하려고 했다"고 지적했다. 특검팀은 정치권과 지속적으로 접촉하며 청탁 행위를 한 윤 전 세계본부장이 한 전 총재의 의사에 반해 행동할 수 없었다는 점을 수차례 강조했다. 특히 윤석열 전 대통령과 독대하면서 통일교 정책을 부탁하고, '건진법사' 전성배 씨를 통해 김건희 여사에게 샤넬 가방과 그라프목걸이 등을 제공한 것 역시 한 전 총재의 승인 없이는 이뤄질 수 없는 행동이었다고 설명했다. 특검팀은 또한 지난 2022년 3월 한 총재가 특별집회에 참석해 사실상 '윤석열 후보 지지' 의사를 밝힌 뒤 통일교 각 지부에서 국민의힘에 재정적 지원을 한 점을 들며, 모든 사건이 한 총재로부터 시작됐다고 주장했다. 특검팀은 "한학자는 이 사건 정교유착의 최종 수혜자"라고 밝혔으며, 정 부원장에 대해서는 "한 총재의 비서실장이자 최측근으로, 한 총재의 주요의사결정에 적극적으로 조력해 큰 영향력을 행사한 사람"이라고 정의했다. 한 총재는 정 부원장, 윤 전 본부장과 공모해 지난 2022년 1월께 국민의힘 권성동 의원에게 윤석열 정부의 통일교 지원을 요청하며 정치자금 1억 원을 전달한 혐의(정치자금법 위반)를 받는다. 같은 해 3∼4월 통일교 단체 자금 1억4400만 원을 국민의힘 소속 의원 등에게 쪼개기 후원한 혐의(정치자금법 위반)도 있다. 이들은 그해 7월께 전 씨를 통해 김 여사에게 고가 목걸이와 샤넬백을 건네며 교단 현안을 청탁한 혐의(청탁금지법 위반)도 받는다. 한 총재와 정 부원장에게는 같은해 10월께 자신들의 카지노 원정도박과 관련한 수사 정보를 얻고 윤 전 본부장에게 증거인멸을 지시한 혐의(증거인멸교사)도 적용됐다. 한 총재는 지난 2022년 7월 네팔 국회의원에게 선거자금 10만 달러를, 세네갈 대통령에 선거자금 50만 달러를 각각 제공한 혐의도 적시됐다. right@newspim.com 2026-07-10 12:18
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동