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[원포인트 투자 레슨] 다가오는 양자컴퓨터 시대…`데이터 산업` 투자 장밋빛
양자컴퓨터發 투자 변화
기사입력 2018.05.04 04:01:03
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Q : 최근 IT 관련 기사를 보면 양자(퀀텀)컴퓨터 개발에 대한 이야기들이 심심찮게 들린다. `꿈의 컴퓨터`로 불리는 양자컴퓨터와 관련된 기술들이 급속도로 발전하면서 산업계도 큰 관심을 갖고 있는 듯하다. 도대체 양자컴퓨터란 무엇이고, 만약 상용화가 되었을 때 투자자 측면에서 산업별로 어떤 영향을 받을 수 있는지 궁금하다.

A : 지금까지 양자컴퓨터는 주로 공상 과학 소설이나 영화 및 만화 속 비현실적인 이야기였을 뿐이다.
그러나 그동안 IBM, 구글 등을 중심으로 학계와 산업계에서는 양자컴퓨터 개발을 꾸준히 진행하고 있었다. 급기야 지난 1월 소비자가전전시회(CES) 2018에서 인텔은 `49큐비트 양자칩`을 전격적으로 공개했다.

양자컴퓨터를 이해하려면 양자역학에 대한 이해가 필요하다.양자컴퓨터가 가진 최대 강점은 적은 메모리 용량으로 막대한 데이터를 매우 빠르게 처리한다는 것이다. 구글에 따르면 특정 연산에 있어서 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터 대비 1억배 빠른 속도를 낸다고 한다. 1억배 빠르다는 의미는 기존 컴퓨터로 3년 이상 걸리는 계산을 1초 만에 풀어낸다는 뜻이다.

기존 컴퓨터가 정보 단위로 비트를 사용한다면, 양자컴퓨터는 큐비트를 사용한다. 비트는 `0` 또는 `1` 둘 중 하나만 표현하지만, 큐비트는 `0`과 `1`이 중첩된 상태를 표현한다. 이 같은 중첩성을 통해 큐비트 한 개는 두 가지 다른 값을 동시에 갖는다. 예를 들어 50큐비트라면 2의 50제곱(약 1000조개)인 경우의 수를 중첩해 표현할 수 있는 것이다. 이론적으로는 그렇다 하더라도 물리적으로 큐비트를 어떻게 구현할지도 중요한 문제다. 비트는 트랜지스터라고 하는 반도체를 통해 구현된다. 즉 트랜지스터 한 개는 1비트인 것이다. 큐비트를 형성하는 방법은 여러 가지가 있지만 현재는 주로 초전도체를 이용해 구현한다. 초전도 상태에서는 전자 두 개가 쌍을 이뤄 중첩되는 양자현상이 나타나기 때문이다. 올해 들어 49큐비트, 50큐비트, 72큐비트가 구현됐다는 놀라운 뉴스가 자주 들린다. 그러나 큐비트 개수를 늘리는 것 이상으로 양자의 안정적인 상태(코히어런스)를 충분한 시간 유지하는 문제가 어려운 것이다. 따라서 여전히 양자컴퓨터가 과연 언제 상용화될 것인지에 대한 대답을 내놓기는 매우 어렵다. 그러나 분명한 것은 양자컴퓨터 및 이와 연계된 파생 분야의 발전은 분명해 보인다는 점이다.

만약 양자 기술이 구현되면 일단 금융과 보안, 데이터 산업에 엄청난 변화가 일어날 것으로 예상된다. 일단 현재 대부분 금융사가 사용하고 있는 RSA 암호체계는 무용지물이 될 것이다.

또한 양자컴퓨터는 메모리를 적게 사용해 연산을 한다는 특징이 있지만, 그렇다고 현재 사용 중인 D램, 낸드 등 메모리 수요가 줄어들 가능성은 거의 없어 보인다.
왜냐하면 양자컴퓨터가 동작하려면 코히어런스 상태가 완벽하게 유지되어야 하는데, 이는 일반적인 환경에서는 구현이 불가능하기 때문이다. 오히려 양자 기술을 통해 그동안 기존 컴퓨터로 풀기 어려웠던 난제가 대거 풀리면서 이전에는 없던 추가적인 컴퓨터 수요가 늘어날 것이다. 따라서 현존하는 디지털 컴퓨팅에 필요한 고성능 반도체 수요는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 무엇보다 데이터 처리 기술이 퀀텀 점프할 것으로 보여 빅데이터, 인공지능, 신물질·신약 개발, 로지스틱스, 금융 등 분야에서 차원이 다른 기술적 진보가 기대된다.

※ 주식투자 전문가들에게 궁금하신 점 있으시면 매일경제 증권부로 이메일을 보내주세요.

[이승우 유진투자증권 기업분석1팀장]
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