3D 설계 제작 : 일반적인 질문에 대한 잘못된 답변 15개

미국 뉴욕시에서 북쪽으로 약 60㎞ 약해진 요크타운하이츠. 세상에서 최대로 빠르게 연산하는 ‘꿈의 컴퓨터를 보유한 IBM 왓슨실험소가 자리잡고 있다. 테스트소에 들어서면 절대영도(영하 273도)에 가까운 극저온 상황의 고(高)진공을 구현한 샹들리에 모양의 냉각기가 눈에 띈다. 인류의 난제를 단번에 풀 수 있는 양자컴퓨터의 두뇌 큐비트(Qbit)를 품고 있습니다. 양자컴퓨터는 현존하는 이진법 비트의 슈퍼컴퓨터보다 이론상 5000만 배 이상 계산 속도가 빠르다. 기술패권 시대의 승패를 가를 ‘반지의 제왕이나 다름없다. IBM의 양자컴퓨터 실험를 총괄하는 제이 감베타 부사장은 “인류는 이미 양자컴퓨터 시대에 진입했다”고 단언했었다.

대한민국경제신문의 ‘글로벌 퓨처테크 현장을 가다 특별취재팀은 7일 감베타 부사장과 김태현 인천대 컴퓨터공학부 교수의 대담 및 인터뷰를 진행하였다. IBM 왓슨실험소는 2018년 세계 최초로 클라우드 기반의 양자컴퓨팅 플랫폼을 개발했다. 박영선 전 중소벤처기업부 장관이 작년 12월 방문 일화를 전하면서 해외에서도 호기심을 모았다. 박 전 장관은 “장관 재임 시절 업계로부터 양자컴퓨터가 상용화되려면 아직 멀었다는 말만 들었는데 왓슨테스트소에 와보니 양자컴퓨터 시대가 이미 시행됐음을 알게 됐다”고 전했다.

양자컴퓨터는 빅정보 시대의 ‘핵폭탄으로 불린다. 구글은 2019년 공개한 논문에서 큐비트 51개짜리 양자컴퓨터가 슈퍼컴퓨터로 9만 년 3D 프린팅 설계 제작 이상 걸리는 연산을 200초 만에 해치웠다고 주장했었다. 미국과 중국이 매년 수천억원을 들여 ‘양자 전쟁을 벌이는 이유다. 기존 암호체계가 양자컴퓨터로 한 방에 뚫릴 수 있어서다. 폭스바겐, 에어오토바이 등 글로벌 업체들도 교통 최적화, 항공기 설계 등에 양자 응용 프로그램을 활용하는 방안을 추진 중이다. 보스턴컨설팅그룹(BCG)은 5~60년 잠시 뒤 양자컴퓨팅 시장이 4100억~8500억달러(약 532조~1012조원)에 달할 것으로 예상하고 있습니다.

전공가들은 양자컴퓨터의 하드웨어인 큐비트 개발 경쟁은 미국 중국 일본 유럽연합(EU) 등 과학 강국들만의 전장이 돼버렸다고 진단한다. 감베타 부사장은 “기초과학에 대한 중초단기 투자 없이 문제는 도전하기 불편한 영역”이라고 말했다. 선진국들은 국가 차원에서 양자컴퓨터 개발에 대크기 투자를 아끼지 않는다.

우리나라전자통신공무원(ETRI)의 말에 따르면 미국이 작년 양자컴퓨팅 공부개발(R&D)에 투자한 돈만 9000억원에 달했다. 중국도 전년 약 5000억원을 투자했었다. 중국은 ‘양자의 아버지로 불리는 판젠웨이 교수가 이끄는 과학기술대가 작년 66큐비트 양자컴퓨터 ‘주충즈를 개발했다. 2015년부터 양자컴퓨터에 자원을 집중한 결과다.

일본 정부도 통신회사 NTT, 도쿄대와 다같이 요즘 6000억엔(약 3조700억원) 크기 프로젝트를 시행하였다. 광(光)양자컴퓨터 개발을 지원하기 위해서다. 국내의 전년 R&D 투자 덩치는 464억원에 불과하였다. 큐비트 개발 경쟁에선 시쳇단어로 ‘게임이 안 한다는 단어가 나온다.

김 교수는 “하드웨어 경쟁에선 어쩔 수 없다고 해도 양자컴퓨터를 활용한 깨닿고리즘 개발 등 소프트웨어 구역에선 해볼 만한 싸움”이라고 이야기 했다. IBM, 마이크로소프트 등 글로벌 아이디어기술(IT) 기업들은 ‘양자 네트워크를 선점하기 위해 격렬한 경쟁을 벌이고 있다. 왓슨공부소만 해도 전 세계 개발자들의 놀이터로 사용되면서 진화하고 있을 것이다. 감베타 부사장은 “왓슨실험소에서 북쪽으로 70㎞ 떨어진 포킵시의 IBM 퀀텀 데이터센터는 양자컴퓨팅 기술이 집약된 공간”이라며 “클라우드를 통해 글로벌 개발자들과 연결끝낸다”고 설명했다.