양자 컴퓨팅 혁명, 어떻게 세계 경제와 국가안보를 뒤흔들까 [PADO]

[편집자주] 최근 가장 각광받는 과학기술은 물론 인공지능(AI)입니다. 한국에서도 각종 공약과 정책 등으로 AI 산업을 육성하겠다는 이야기가 나옵니다만 이미 선두 그룹과 격차가 너무 벌어진 상황에서 사후 약방문은 아닌가 하는 생각이 들 때가 있습니다. 당장 '핫'한 분야보다는 보다 긴 안목으로 미래의 유망 기술을 육성하는 것이 국가 차원에서 보다 적절한 역할은 아닐까요. 양자 컴퓨팅은 그런 기술 중의 하나입니다. 한때 이론 물리학의 영역에 머물렀던 양자 컴퓨팅은 이제 양자역학의 원리를 이용해 기존 컴퓨터로는 풀 수 없었던 난제들을 해결할 가능성을 보여주며 현실로 다가오고 있습니다. 비록 아직 초기 단계이지만, 이 기술이 향후 수십 년간 국가 안보와 세계 경제 지형을 근본적으로 바꿀 수 있다는 점은 분명해 보입니다. 구글의 양자 컴퓨팅 부문 핵심 인사들이 포린어페어스 2025년 1·2월호에 공동기고한 아래의 글은 양자 컴퓨팅 기술의 현주소와 미래 전망, 향후 과제 등을 잘 설명하고 있어 한국의 정책 입안자, 기업가, 연구자, 그리고 미래 기술에 관심 있는 모든 독자들에게 좋은 입문 자료가 될 것입니다. 특히 그간 양자 컴퓨팅에 대한 논의가 주로 '암호 해독'에만 초점을 맞춰 온 데 반해, 이 글은 에너지부터 신약 개발, 신소재, 금융까지 다양한 분야에 걸치는 양자 컴퓨팅의 잠재력을 조명하고 있어 짧고 단편적인 기사로는 충족할 수 없었던 독자 여러분의 호기심을 충족시킬 수 있을 것입니다. 반도체, AI 등 첨단 산업에서 이미 세계적인 경쟁력을 갖춘 한국에게 양자 컴퓨팅은 새로운 기회인 동시에 심각한 도전이 될 수 있습니다. 양자 컴퓨팅 기술 개발의 흐름과 관련 공급망의 형성을 주의 깊게 살피는 데 한국 기술 산업의 미래가 걸려 있다고 해도 과언이 아닐 것입니다. 기사 전문은 PADO 웹사이트(pado.kr)에서 읽을 수 있습니다.

양자 컴퓨터 기업 SEEQC의 관계자가 뉴욕 맨해튼에 있는 회사의 테스트 시설에서 희석 냉동기를 설정하고 있다. 희석 냉동기는 6.5밀리케빈까지의 온도로 연속 냉각을 제공하는 극저온 장치다. /사진제공=SEEQC/로이터/뉴스1

인공지능의 급속한 발전이 대중의 관심과 비판적 검토를 받는 지난 몇 년 동안, 또 다른 중요한 기술이 대체로 대중의 시야에서 벗어나 발전해 왔다. 한때 추상적 이론의 영역에 국한되었던 양자 컴퓨팅은 양자역학에 기반한 연산을 활용하여 이전에는 해결 불가능하다고 여겨졌던 문제를 해결하고자 한다. 아직 초기 단계에 있지만 양자 컴퓨팅이 앞으로 수십 년 동안 국가 안보와 세계 경제에 심오한 영향을 미칠 수 있음은 이미 분명하다.

2010년대 후반부터 미국과 다른 많은 선진국들은 양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 센싱을 포괄하는 분야인 양자 정보과학 기술의 주도권 경쟁에 점점 더 깊이 관여하게 됐다. 지난 10년간 20개국 정부는 전 세계적으로 총 400억 달러 이상의 양자 개발 투자를 발표했으며 중국만 해도 5년간 153억 달러를 투자하기로 했다. 2016년 중국 정부는 양자 기술 개발을 국가적 우선 과제로 지정하고, 첨단 생산 허브를 조성했다. 한편 미국은 2018년에 양자 정보 및 그 응용 분야에서 자국의 기술 및 과학적 주도권을 유지하는 것을 목표로 하는 법안인 국가 양자 이니셔티브(National Quantum Initiative)를 제정했다. 미국 정부는 37억 달러의 비기밀 자금 지원과 더불어 국방 연구 개발을 위한 추가 자금 지원을 발표했다. 정부 주도 계획 외에도 민간 부문과 학계에서 다수의 연구 개발 노력이 진행 중이다.

이러한 투자는 여전히 미국과 국제적인 AI 자금 지원에 비해 미미하지만 양자 기술의 부상은 이미 국제 정책을 형성하기 시작했다. 2019년, 미국은 일본과 양자 협력에 관한 성명을 발표했으며 미국 정부는 2023년 이를 강화했다. 그리고 2024년, 미국 정부는 새로운 기술의 발전과 관리를 위한 전략을 조율하기 위해 '양자개발그룹'(Quantum Development Group)이라는 다자간 이니셔티브를 설립했다. 미국은 또한 호주, 영국, 미국 간의 3자 방위 협정인 AUKUS, 호주, 인도, 일본, 미국 간의 4자 안보 대화인 쿼드(Quad), 그리고 미국-EU 무역 기술 위원회를 포함한 다양한 경제 및 안보 포럼 내에서 양자 문제를 논의해 왔다. 미국 대통령 선거가 끝난 후인 작년 11월 신미국안보센터(CNAS)의 한 분석가는 미국에서 이 기술에 대한 우려가 커지고 있음을 강조하며 차기 행정부가 "미국의 양자 경쟁력을 회복하기 위해 첫 100일 동안 신속하게 행동해야 한다"고 주장했다.

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김수빈 에디팅 디렉터 subin.kim@mt.co.kr

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