“초등 1학년 수준이라고?”…5년만 지나면 무시무시해질 거라는 ‘이 놈’

게임체인저 꿈꾸는 양자컴
아직 삼성폰보다 성능 낮지만
AI기술 급성장하고 투자 늘어
상용화 단계 빠르게 도달 가능
슈퍼컴보다 연산 30조배 빨라
기후위기 등 난제 해결에 도움

◆ 세계지식포럼 ◆

11일 열린 세계지식포럼 ‘게임체인저를 꿈꾸는 양자컴퓨터’ 세션에서 이토 고헤이 일본 게이오대 총장(가운데)이 양자컴퓨터 미래에 대해 설명하고 있다. 좌장 역할을 맡은 파비오 도나티 기초과학연구원(IBS) 양자나노과학 연구단 연구위원(왼쪽)과 김명식 영국 임피리얼칼리지런던 물리학과 교수. [이충우 기자]

양자컴퓨터는 실현 가능성이 없는 ‘파랑새’인가, 인류의 기술 혁신을 이끌 ‘꿈의 컴퓨터’인가.

매일경제 주최로 11일 열린 세계지식포럼 ‘게임체인저를 꿈꾸는 양자컴퓨터’ 세션에서 양자컴퓨터 연구자들은 양자컴퓨터 관련 기술이 아직 시장 기대에 못 미치는 점을 인정했다. 그러나 인공지능(AI) 기술과 맞물려 양자컴퓨터 개발에 폭발적 진보가 이뤄질 것이라는 관측이다.

지난 27년간 양자컴퓨터를 연구한 글로벌 양자 석학인 이토 고헤이 일본 게이오대 총장은 “지금의 양자컴퓨터는 삼성 휴대전화보다 성능이 낮은 게 맞다”며 “상용화된 양자컴퓨터를 성인이라고 친다면 현재 양자컴퓨터는 지난해 막 유치원을 졸업한 초등학교 1학년 수준”이라고 평가했다.

하지만 그는 “현재 기술 투자 수준과 연구 수준을 종합해볼 때 5년 내 양자컴퓨터 기술이 폭발적으로 발전할 것”이라고 내다봤다.

이토 총장은 양자컴퓨팅과 양자센싱, 양자물리학 관련 논문을 360편 이상 발표한 인물이다. 일본 문부과학성 퀀텀 도약 플래그십 프로그램의 양자 정보 기술 프로그램 디렉터로 다양한 양자 정보 프로젝트를 이끌고 있다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터나 슈퍼컴퓨터보다 30조배 빠른 연산 능력을 갖춰 ‘꿈의 컴퓨터’로 불린다. 1980년대 그 개념이 처음 제시돼 40년 넘게 개발 중이다. 정보 연산 분야 ‘게임체인저’가 될 것이란 기대감에서다.

그러나 회의론도 스멀스멀 등장한다. 양자컴퓨터의 능력이나 전망이 과장됐다는 것이다. 지난 5월 세계적 과학학술지 ‘네이처’는 “양자컴퓨터는 현시점에 아무런 쓸모가 없다. 최악이다”는 분석을 내놨다.

11일 열린 세계지식포럼 ‘게임체인저를 꿈꾸는 양자컴퓨터’ 세션 [이충우 기자]

이토 총장은 이 같은 네이처의 지적에 대해선 강하게 반박했다. 그는 “신약 개발부터 기후변화까지 다양한 문제 해결에 양자컴퓨터를 활용하는 양자 도약 시점(양자 티핑포인트)이 머지않았다”며 “이르면 5년 내, 늦어도 10년 안에 양자컴퓨터가 폭발적으로 발전하는 임계점에 도달할 것”이라고 주장했다.

근거는 현재 폭발적으로 늘고 있는 양자컴퓨터 연구와 투자다. 시장조사업체 마케츠앤드마케츠에 따르면 세계 양자컴퓨터 시장은 올해 13억달러(약 1조7400억원)에서 2029년 53억달러(약 7조원)로 성장할 전망이다.

이토 총장은 “초전도 큐비트, 이온 트랩, 실리콘 양자, 위상 큐비트, 다이아몬드 큐비트 등 다양한 방식의 양자컴퓨터를 세계 유수의 연구기관과 기업들에서 개발하고 있다”며 “정확히 어떤 방식의 양자컴퓨터가 주류가 될지는 예측할 수 없지만 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 양자컴퓨터가 나올 것이란 점은 확실하다”고 말했다.

실제 투자가 늘어남에 따라 양자컴퓨터의 발전 속도도 빨라지고 있다고 설명했다. 이토 총장은 전체 주식시장을 예측하는 양자컴퓨터 등을 이미 개발했다고 말했다.

AI의 발전과 함께 양자컴퓨터의 개발이 더 빨라질 것이란 전망도 나온다. 김명식 영국 임피리얼칼리지런던 교수는 “양자컴퓨터는 원자나 광자, 초전도체, 실리콘 등을 다 통제해야 한다”며 “모든 컨트롤이 가능하려면 좋은 프로세스가 필요한데, AI가 이에 도움이 될 것”이라고 말했다.

다만 전문가들은 양자컴퓨터가 개인 컴퓨터화될 것이냐는 전망에는 선을 그었다. 이토 총장은 “비행기나 우주선이 개발됐다고 해서 우리가 매일 이용하는 것은 아니다”며 “양자컴퓨터는 현재의 슈퍼컴퓨터가 풀지 못하는 문제를 풀기 위한 도구가 될 것”이라고 말했다.