"AI 다음은 이것" 젠슨 황도 콕 찍었다…올해부터 '초기 상용화' 시작한다는데

올해 초기 상용화 단계 진입…2029년 본격 확산 기대
엔비디아 NVQLink·AI 모델로 '오류율' 난제 완화
아이온큐 등 수혜주…"성장 대비 주가 수준"에 따라 차별화

양자 컴퓨팅이 실험실 밖으로 나와 실제 산업에 적용되는 '초기 상용화' 단계로 진입하고 있다. 증권가에선 양자 컴퓨팅 산업이 단순 기술 실증(PoC) 단계를 지나 일부 산업에서는 고전 컴퓨터를 넘어서는 '양자 우위' 단계에 진입했다는 분석이 나온다.

양자 우위 달성과 오류 정정의 '중대 전환점'

연합뉴스

17일 KB증권에 따르면 최근 김세환 연구원은 보고서를 통해 "양자 컴퓨팅 산업은 2026년 상용화 궤도에 진입했으며, 2029년이 핵심 분기점"이라며 이같이 밝혔다.

그동안 양자 컴퓨팅의 최대 걸림돌은 '오류율'이었다. 양자 상태가 매우 불안정해 계산 과정에서 오류가 쉽게 발생하기 때문이다. 엔비디아는 이 문제를 양자연산장치(QPU)와 그래픽처리장치(GPU)를 초저지연으로 연결하는 'NVQLink' 기술로 풀었다. 양자 컴퓨터가 계산 과정에서 발생시키는 오류를 GPU가 실시간으로 보정하는 구조다.

여기에 더해 엔비디아는 오픈소스 양자 인공지능(AI) 모델 'Ising'을 공개했다. 기존에는 수일이 걸리던 양자 프로세서 보정 작업이 몇 시간 수준으로 줄어들면서 실제 서비스 적용 가능성을 높였다는 평가다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 "AI가 양자 컴퓨터의 운영체제 역할을 하게 될 것"이라며 "취약한 큐비트를 확장 가능하고 신뢰성 있는 시스템으로 전환할 수 있다"고 설명했다. 샘 스탠윅 엔비디아 양자 제품 디렉터 역시 "보정과 디코딩은 양자 시스템 확장의 가장 큰 병목"이라며 "향후 AI가 양자 회로 설계와 최적화까지 지원하는 것이 목표"라고 밝혔다.

결국 양자 컴퓨터 단독이 아니라 GPU와 결합한 '하이브리드 구조'가 상용화의 현실적인 해법으로 자리 잡고 있다는 분석이다.

양자 컴퓨팅의 효율성 측면에서도 변화가 감지된다. 앨런 바라츠 디웨이브 퀀텀 CEO는 자사 양자 컴퓨터의 전력이 약 10㎾ 수준에 불과하다는 점을 강조하며 "GPU 5~10개 수준 전력으로 구동 가능해 AI 데이터센터의 전력 부담을 낮출 수 있다"고 설명했다.

수혜주 옥석 가리기…성장성 대비 밸류에이션 매력은

관련 수혜주로는 엔비디아를 필두로 아이온큐, 리게티, 인플렉션 등이 꼽힌다. 아이온큐는 반도체 기반 제조 공정을 도입한 256큐비트 시스템을 올해 안으로 선보일 예정이며, 메릴랜드대와의 750만달러 규모 파트너십을 통해 양자 네트워킹 사업도 확대하고 있다.

김 연구원은 앞으로의 성장 가능성 대비 현재 주가 수준을 핵심 변수로 봐야 한다고 조언했다. 그는 "성장성을 반영한 기업가치 기준에서 아이온큐는 시장 평균 대비 부담이 낮은 반면, 디웨이브 퀀텀과 리게티는 추가적인 매출 성장 가시성 확보가 필요하다"고 지적했다.

다만 투자자가 주의해야 할 리스크도 분명하다. 김 연구원은 "순수 양자 컴퓨팅 기업들은 대부분 적자를 기록하고 있으며, 이는 상용화 이전 단계에서 대규모 연구개발(R&D) 투자가 불가피한 산업 특성을 반영한다"고 짚었다.

특히 모든 산업에 적용 가능한 '범용 양자 컴퓨터'가 구현되는 시점은 2029년 이후로 예상된다. 그전까지는 일부 산업에 제한적으로 활용되는 단계가 이어질 가능성이 크다.

결국 양자 컴퓨팅은 기술적으로는 중요한 전환점을 지나고 있지만, 투자 관점에서는 성과가 가시화되기까지 시간이 필요한 산업이라는 점을 염두에 둘 필요가 있다는 것이다.

김대현 기자 kdh@asiae.co.kr