베이징에 있는 중국 과학원 계산 기술 연구소. 양자 컴퓨터를 개발하는 인재를 양성 중이다. 미중 무역 전쟁이 화제가 되고 있는 2018년. 양국 간에는 또 하나의 전쟁이 포문을 열었다. 바로 양자 컴퓨터의 독자 개발을 둘러싼 경쟁이다.

2014년부터 중국은 양자 계산 분야 특허 및 응용 건수에서 미국을 앞섰다. 2017년까지 중국 관련 특허는 553건으로 미국은 307건에 불과하다.

신화통신은 “양자 컴퓨터가 50개 안팎의 큐비트를 유효하게 조작할 경우 기존 컴퓨터의 성능을 웃돌게 된다. 이런 양자 패권은 바로 각 과학 연구 기관의 경쟁 목표가 되었다.”고 보도했다.

미국 와이어드에 따르면 양자 컴퓨터는 소수점 관련 수학 문제 해결에 적합하다고 한다. 소수는 암호의 분야에서 매우 중요한 요소. 양자컴퓨터를 이용해 보안 시스템을 빠르게 해독하는 “양자 해커”가 탄생한 반면, 양자 기술을 바탕으로 한 암호화 시스템은 안정성이 매우 높다.

양자 계산의 사업화 측면에서 시장 규모 증가율은 매우 경이적이다. 중국시장 연구기관인 리서치앤마켓(Research and Markets)에 따르면 “2016년 양자 컴퓨터의 시장 규모는 약 8840만 달러에 불과했지만, 2023년에 19억 달러로 2027년에는 80억 달러로 향상될 가능성이 있다.”고 분석했다.

중국은 최근 안후이성 허페이시 양자 정보 국가 실험실 건립 투자액만 약 70억 위안에 이른다. 세계 최초의 광양자 컴퓨터는 2017년 5월 3일 중국에서 탄생했다. 연구팀은 초전도 양자 비트의 조작을 향상시키고 초전도 양자 중앙 연산 처리 장치(CPU)에서 신속한 양자 계산을 실현했다.

주목되는 것은 광양자 컴퓨터의 경우 중국 과학 기술 대학, 중국 과학원, 알리바바 양자 실험실, 저장 대학 중국 과학원 물리 연구소 등이 협동해 연구 개발에 참여하고 있는 것이다. 민간 기업들은 알리바바 외에 텐센트, 바이두 등 2대 IT 업체들도 앞 다투어 뛰어들었다.

텐센트는 한 기업 규모의 양자 실험실을 만들어 양자 통신 등 일부 기술을 텐센트 클라우드의 일부 업무나 제품에 접목하려고 시도 중이다. 바이두도 5년 내에 세계 일류 양자 계산 연구소를 창설할 것이라고 선언했다.

IBM은 2016년 5월 양자 계산 플랫폼 퀀텀 익스피리언스(Quantum Experience)를 개발하고 유저가 IBM 양자 CPU로 양자 알고리즘의 실행, 개개의 큐비트 조작 등의 시험적인 사용을 허용하고 양자 계산의 무한 가능성을 알릴 계획이다.

2017년 여름에는 CPU을 업그레이드하고 2017년 말에는 세계 최초 50큐비트의 양자 컴퓨터의 데뷔를 선언했다. 이 외에도 IBM은 업계 최초 상용의 범용 양자 계산 플랫폼 IBM Q의 제작을 계획, 또 JP모건 체이스 앤드 컴퍼니 등 기업과 협력해 2021년 금융 영역에서 첫 양자 계산 앱을 내놓을 계획이다.

IBM 외에 구글, 마이크로소프트도 잇달아 참전했다. 2018년 3월에는 구글과 미 항공 우주국(NASA) 등이 연계해 설립한 미 양자 인공 지능 실험실은 로스앤젤레스에서 열린 미국 물리 학회 연차 총회에서 72개 큐비트의 양자 CPU을 발표했다. 마이크로소프트도 양자 계산 연구를 시작하고 이미 12년을 넘어섰다.

하지만 미국 정부가 양자 컴퓨터 영역에 투입하는 금액은 중국에 비해서 현저히 부족하다고 일부 연구자들은 지적하고 있다. 블룸버그 뉴스는 미 정부의 2016년 7월 보고서를 인용해 정부 출자의 양자 연구비가 매년 2억 달러 정도에 불과하다고 밝혔다.

 

베타뉴스 우예진 기자 (w9502@betanews.net)
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