기존 컴퓨팅 기술의 한계를 뛰어넘어 '꿈의 컴퓨터'로 불리는 양자컴퓨터 개발에 전세계가 뛰어든 가운데, 미국의 빅테크 구글이 획기적인 성능의 양자컴퓨터를 공개해 관심을 집중시키고 있다.
미국의 빅테크 구글이 10일(현지시간) 현존하는 최고 성능의 양자컴퓨터를 개발했다고 발표했다. 구글이 자체 개발한 양자 칩 '윌로우'(Willow)를 탑재한 이 양자컴퓨터는 내부 성능 실험에서 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 프론티어를 압도하는 성능을 낸대고 설명했다.
◆오류 수정기술 개발로 5년전 버전보다 성능 크게 높여
구글 발표에 따르면 이 양자컴퓨터는 현존 최고 사양의 슈퍼컴퓨터가 무려 10셉틸리언(10의 24제곱·septillion)년 걸리는 문제를 단 5분 만에 해결한다.
셉틸리언이란 우주의 나이보다 훨씬 더 오래 걸리는 시간이다. 구글은 5년 전 슈퍼컴이 1만년 걸려서 풀 수 있는 문제를 몇 분 안에 풀 수 있다고 발표한 이전 양자컴퓨터보다 성능이 획기적으로 개선된 것이다.
구글은 다만 이번 성능 실험이 테스트를 위해 만들어진 알고리즘이 이용됐으며, 아직 실증 사례는 없다고 설명했다. 구글은 기존 컴퓨터가 풀지 못하는 실제 문제 해결 사례를 내년에 발표할 것이라고 밝혔다.
구글 양자 AI 설립자인 하트무트 네벤은 "이는 중요하지 않다"며 "간단한 문제조차 해결하지 못하면 실용적인 문제도 해결할 수 없다"고 말했다.
구글이 5년만에 발표한 새 양자컴퓨터는 105개의 큐비트를 가진 '윌로우'라는 칩에서 나왔다. 큐비트는 양자컴퓨팅에서 정보를 사용하는 기본 단위로, 기존 컴퓨터가 0과 1을 순차적으로 계산하는 것과 달리 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 처리해 기존 컴퓨터보다 문제를 빠르고 정확하게 해결할 수 있다.
구글은 윌로우 칩의 큐비트를 서로 연결해 큐비트 수가 증가할수록 오류가 줄어드는 방법을 찾아았다고 밝혔다. 큐비트 수를 늘리면서 오류를 줄일 수 있는 임계값 이하(Below Threshold)를 달성한 첫 양자 시스템이란 설명을 덧붙였다.
구글은 또 실시간으로 오류를 수정할 수 있는 기술도 개발했다고 설명했다. 양자컴퓨터는 대개 전기 저항이 없는 초전도 큐비트를 사용해 정보를 처리하는 데, 외부의 저항에 쉽게 오류가 발생하는 단점이 있었다.
◆엑스게이트 등 상한가 줄이어...비트코인 한때 4% 폭락
칩 하나에 큐비트를 쌓을수록 오류가 누적돼 기존 컴퓨터칩보다 더 나은 성능을 발휘하지 못하면서 과학자들은 1990년대부터 양자 오류 수정에 주력해 왔다. 로이터 통신은 오류가 줄어들고 실시간으로 줄어들 수 있는 기술은 "양자컴퓨터를 실용적으로 만드는 데 중요한 단계"라고 전했다.
뉴욕타임스(NYT)는 "양자 컴퓨팅은 양자 역학이라는 물리학의 한 분야에 대한 수 십년간의 연구 결과로 여전히 실험적인 기술이지만, 구글의 성과는 과학자들이 이 기술에 대한 오랜 기대를 충족시킬 수 있는 방법들을 꾸준히 발전시키고 있음을 보여준다"고 평가했다.
구글이 큰 진전을 이뤄낸 양자컴퓨터를 개발했다는 소식이 전해지면서 구글 주가는 이날 5% 이상 급등했다. 국내 양자컴퓨터 관련주로 분류되는 종목들도 11일 들썩였다. 몇몇 대표 종목이 줄줄이 상한가로 직행했으며, 관련주들이 일제히 폭등세를 보였다.
차세대 보안업체 엑스게이트는 장초반 상한가로 직행, 전일대비 29.93% 오른 7120원에 거래를 마쳤다. 케이씨에스도 가격제한폭까지 오른 9330원(29.94%)에 장을 마감했다. 드림시큐리티(14.83%), 아이씨티케이(23.12%), 우리로(17.87%) 등 대부분의 양자컴 관련주들이 폭등했다.
가상자산 시장은 일시적으로 출렁거렸다. 구글 획기적인 성능의 양자컴 개발소식이 비트코인 가격이 한때 4% 이상 폭락하기도 했다. 가상자산의 생성, 거래, 보관 등이 모두 암호를 활용해 이뤄지는 만큼 양자컴퓨터 개발이 가속화하면 기존 블록체인 시스템이 붕괴될 수 있다는 우려 때문이다. 같은 시간 이더리움(-5%)과 리플(-13%), 솔라나(-6%) 등 알트코인들도 함께 급락했다.
전문가들은 그러나 양자컴퓨터는 이미 아주 오래전부터 예측됐고 이에 대비해 시스템을 바꿔가는 로드맵도 마련돼 있으며 가상자산 체계 역시 양자컴퓨터가 빨리 풀 수 없는 영역이 있다고 주장한다.
한가지 분명한 것은 구글이 이날 공개한 양자컴의 성능이 구글이 목표로하는 것과 거리가 멀다는 사실이다. 구글은 핵심 프로세서인 윌로우의 성능을 대폭 높일 방침이다. 윌로우는 현재 약 100개의 큐비트를 포함하고 있지만, 구글은 최종적으로 100만 큐비트로 구성된 시스템을 개발할 계획이다.
구글은 “윌로우는 기존 컴퓨터에서는 복제할 수 없는 실용적이고 상업적으로 관련성 있는 알고리즘을 실행하는 데 한 걸음 더 다가가게 한다”라고 블로그를 통해 설명했다.
한편 윌로우가 발표되자 일론 머스크 테슬라 CEO, 샘 알트만 오픈AI CEO 등이 구글에 축하의 메시지를 보냈다. 머스크가 축하의 말을 남기자 순다르 피차이 구글 CEO는 ”우리는 언젠가 스타십으로 우주에 양자 클러스터를 만들어야 할 것”이라고 답하기도 했다.
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