구글, 양자컴퓨터 실용화까지 5년…AI·물리학 등 획기적 응용 기대

약 5년 뒤엔 실질적으로 활용할 수 있는 양자컴퓨터가 개발 될 것이라고 예상하는 구글 (출처: AP)

구글의 양자 컴퓨팅 부문 고위 관계자가 양자컴퓨터가 기존 시스템으로는 풀 수 없는 실제 응용 분야에 쓰이기까지 앞으로 5년 정도가 남았다고 전망했다. 이는 양자기술 상용화가 예상보다 앞당겨질 수 있다는 신호로, 향후 인공지능이나 고난도 과학 연구 등에서 새로운 전기를 마련할 가능성이 커지고 있다.

줄리언 켈리 구글 양자 AI 하드웨어 디렉터는 25일(현지시간) CNBC와의 인터뷰에서 “양자컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 불가능한 복잡한 문제들을 다룰 수 있으며, 궁극적으로는 새로운 형태의 데이터를 생성하는 데에도 활용될 것”이라며 “우리가 그 기술을 실질적으로 활용할 수 있는 지점까지는 약 5년 정도 남았다”고 말했다.

양자컴퓨터는 일반적인 디지털 컴퓨터가 사용하는 이진법 비트 대신, 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있는 큐비트(qubit)를 활용한다. 이 중첩성과 얽힘 현상을 이용해 방대한 양의 연산을 병렬로 처리할 수 있는 점이 특징이다. 켈리는 이를 “우주의 가장 근본적인 층위에서 작동하는 기술”이라고 설명했다.

그는 초기 양자컴퓨터가 가장 먼저 쓰일 분야로 고급 물리학 시뮬레이션을 꼽았다. “현재 기술로는 분석 불가능한 시스템을 정밀하게 모델링하는 데 양자컴퓨터가 사용될 것”이라며, 신물질 탐색이나 양자역학적 현상 분석이 대표적 예시가 될 수 있다고 덧붙였다.

다만 인공지능 학습을 위한 새로운 데이터 생성을 양자컴퓨터가 주도할 가능성에 대해서는 아직 성급한 예측이라며 조심스러운 태도를 보였다. “지금 사용되는 AI 모델들은 기본적으로 전통적인 컴퓨터 환경에서 설계됐으며, 양자환경에 바로 이식되기는 어렵다”고 말했다. 그럼에도 불구하고 그는 “양자컴퓨터의 주요 가능성 중 하나는 지금까지 존재하지 않았던 형태의 데이터를 생성하는 것”이라고 밝혔다.

현재 구글은 IBM과 함께 양자컴퓨팅 기술 선도 기업으로 평가받고 있다. 지난해 12월에는 자체 개발한 양자칩 ‘윌로우(Willow)’를 공개했으며, 구글에 따르면 해당 칩을 탑재한 양자 시스템은 현존 최고 성능 슈퍼컴퓨터인 ‘프런티어(Frontier)’가 우주 나이보다 긴 10셉틸리언 년이 걸릴 문제를 단 5분 만에 해결했다.

양자컴퓨터의 발전 속도가 가속화되면서, 향후 과학기술의 패러다임 자체가 변화할 수 있다는 기대감이 높아지고 있다. 전문가들은 특히 보안, 약물 설계, 금융 모델링 등 다양한 분야에서 양자기술이 새로운 기준을 제시할 것이라고 보고 있다.