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일본 "양자컴퓨터 도전"…앞선 미·중 따라잡기

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일본 "양자컴퓨터 도전"…앞선 미·중 따라잡기

IBM 퀀텀 시스템 원(Quantum System One). 미국과 일본이 양자컴퓨터로 중국에 대항한다. 사진=로이터이미지 확대보기
IBM 퀀텀 시스템 원(Quantum System One). 미국과 일본이 양자컴퓨터로 중국에 대항한다. 사진=로이터
일본은 미국과 중국이 차세대 중요 기술인 양자컴퓨터 분야에서 앞서가기 시작하자 이를 따라잡기 위한 도전에 나섰다. 이 분야의 자생력을 목표로 국가 양자 기술 전략을 개편할 방침이다.

현재 전략은 대학과 같은 연구기관의 기초 연구에 중점을 두고 있었다. 하지만 미국과 중국을 따라잡기 위해 그것을 넘어 스타트업 지원 등을 통해 산업을 육성하려는 전략으로 전환하고 있다.

전문가들은 정부가 6월까지 승인하는 것을 목표로 양자컴퓨터 전략을 마련 중이다.

일본 기업은 고도로 안전한 데이터 전송을 위해 양자 암호화를 사용하는 데 탁월한 위치에 있다. 도시바, NEC 및 노무라를 포함한 파트너는 1월 중순 양자컴퓨터 기술을 사용하여 주식 거래에 사용되는 데이터를 전송하는 데 성공했다고 발표했다.

그러나 양자 암호화에는 광범위한 채택에 부담이 되는 값비싼 특수 장비가 필요하다. 일본 정부는 연구 개발을 지원하는 것 외에도 시장 성장을 돕기 위해 세금 혜택을 제공하는 것을 고려 중이다.
글로벌 반도체 부족이 경제 안보에 더 큰 초점이 되면서 일본은 현재 외부 소스에 의존하고 있는 광자 검출기와 같은 양자 암호화 장비의 국내 생산을 본격 추진 중이다. 그러나 양자 컴퓨팅에는 프로세서, 제어 및 측정 장치, 제조 장비를 비롯한 광범위한 기술이 필요하다. 이러한 모든 전선에서 경쟁할 수 있는 능력을 확보하는 것은 상당한 도전이다.

미국과 중국은 확실한 선두를 달리고 있다. 하버드 대학 연구 자료에 따르면 “양자 정보과학의 3대 축인 양자 컴퓨팅, 양자 통신 및 양자 감지에서 중국이 미국을 따라잡고 있으며 일부 경우에는 이미 미국을 추월했다”고 진단한다. 이 분야 특허 출원이 빠르게 증가하고 있는 중국은 2018년 총 1157건으로 미국 363건, 일본 53건을 추월했다.

중국은 베이징과 상하이 사이 약 2000㎞에 걸친 양자 통신 네트워크를 시작하여, 그것을 더 확장하는 것을 목표로 하고 있다. 금융 등 분야에서도 기술을 보다 폭넓게 활용하고 있는 것으로 알려졌으며, 향후 수출도 추진할 것으로 알려졌다.

미국의 강점은 민간 부문이 주도하는 혁신에 있다. 2019년 구글은 최고의 고전 슈퍼컴퓨터가 1만 년이 걸릴 것이라고 주장하는 작업을 3분 만에 완료하여 "양자 우위"를 달성했다고 주장했다. 양자 기술에 수십억 달러를 쏟아붓고 있는 것이다.

아마존 웹 서비스(Amazon Web Services)도 최근 양자 컴퓨팅 연구 센터의 개설을 발표했다. 2021년에 4억5000만 달러의 자금 조달을 발표한 광학 양자 컴퓨팅 회사 사이퀀텀(PsiQuantum) 같은 스타트업도 양자에 도전하고 있다.

미국은 민간 부문이 기술을 시장에 출시하는 데 앞장서고 정부는 장기적으로 기본 역량을 구축하고 인재를 양성하는 데 관여하고 있다. 미국은 2018년 국가 양자 기술 전략을 수립했으며 2023 회계연도까지 5년 동안 최대 13억 달러를 투자하는 법안을 통과시켰다.

일본은 2022 회계연도 예산에서 양자 관련 투자를 800억 엔(7억 달러)으로 두 배 이상 늘렸지만 갈 길이 한참 멀다. 일본은 디지털 기술에서 뒤처지지 않기 위해 노력 중이지만 투입 예산도 전문 인력도 아직 부족하다. 이제 도전을 시작한 셈이다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com