양자컴퓨팅은 기존 반도체 기반 컴퓨팅의 한계를 넘어설 차세대 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 전 세계 주요 IT 기업들이 이 분야에 집중하면서, 관련 산업도 빠르게 확장되고 있습니다. 구글과 IBM은 이미 실용화 가능성을 입증하며 시장을 선도하고 있으며, 산업 전반에 걸친 응용 가능성도 점차 현실화되고 있습니다. 그렇다면 한국은 이 글로벌 양자 경쟁에서 어떤 위치에 있으며, 앞으로 어떤 기업들이 수혜를 입을 수 있을까요?
구글과 IBM, 양자컴퓨팅을 현실로 만들다
양자컴퓨팅은 큐비트(Qubit)라는 단위를 기반으로 정보를 처리하는 기술입니다. 기존 컴퓨터가 0과 1의 이진 논리를 기반으로 동작하는 반면, 양자컴퓨터는 중첩과 얽힘이라는 양자역학적 특성을 활용해 훨씬 더 복잡한 계산을 빠르게 처리할 수 있습니다.
구글은 2019년 세계 최초로 양자 우월성(Quantum Supremacy)을 선언하며 큰 주목을 받았습니다. 당시 구글의 양자 프로세서는 기존 슈퍼컴퓨터로는 수천 년이 걸릴 계산을 단 몇 분 만에 해결하는 데 성공했습니다. 이후에도 구글은 Sycamore 칩을 기반으로 70큐비트 이상을 구현하며 상용화에 한 걸음 더 다가섰습니다.
IBM 역시 양자컴퓨터 상용화를 위한 투자를 꾸준히 이어가고 있습니다. 대표적인 시스템인 IBM Q System One은 세계 최초의 상용 양자컴퓨터로 평가되며, 현재 클라우드 기반 서비스 형태로 다양한 기업과 연구기관에 제공되고 있습니다. IBM은 자사의 IBM Quantum Network를 통해 파트너들과 양자 알고리즘을 공동 연구하고 있으며, 교육 프로그램과 오픈소스 플랫폼도 적극 운영하고 있습니다.
양자컴퓨팅의 활용 가능성은 무궁무진합니다. 신약 개발, 신소재 탐색, 금융 리스크 분석, 물류 최적화, 암호 해독 등 기존의 컴퓨팅으로는 한계가 있는 분야에 혁신을 가져올 수 있기 때문입니다. 특히 AI와의 융합은 앞으로의 기술 패러다임 전환을 이끌 핵심 요소로 떠오르고 있으며, 구글과 IBM은 양자 AI 개발을 통해 새로운 산업 지형을 만들어가고 있습니다.
한국의 기술 현주소와 정책 방향
우리나라도 양자기술의 중요성을 인식하고, 국가 차원에서 다양한 정책을 추진하고 있습니다. 과학기술정보통신부는 '2021년 양자기술 중장기 로드맵'을 발표하였으며, 2023년에는 '양자산업 육성 및 기반 조성에 관한 법률'이 국회를 통과하면서 제도적 기반이 마련되었습니다.
2025년 현재 정부는 약 1조 2천억 원 규모의 예산을 투입해 연구개발, 장비 구축, 전문 인력 양성 등을 지원하고 있습니다. 한국전자통신연구원(ETRI), 한국표준과학연구원(KRISS), KIST 등 주요 정부출연연구기관들이 양자컴퓨터의 핵심 부품 개발과 시뮬레이터 연구를 주도하고 있으며, 서울대, KAIST, UNIST 등에서는 양자정보과학 관련 학과를 운영하며 인재 양성에 힘쓰고 있습니다.
특히 양자암호통신 분야는 국내 기술력이 상당한 수준에 올라 있습니다. 국내 주요 통신사인 SK텔레콤, KT, LG유플러스는 관련 기술 개발 및 실증 사업에 참여하고 있습니다. 양자암호는 기존 통신 보안의 한계를 극복할 수 있는 기술로 평가받고 있으며, 국방, 금융, 공공기관 등에서의 활용도 빠르게 확대되고 있습니다.
정부는 민관 협력체계 구축에도 힘을 쏟고 있습니다. 산업통상자원부와 정보통신기획평가원(IITP)을 중심으로 테스트베드 제공, 클라우드 기반 양자 시뮬레이터 지원, 규제 완화 등 다양한 지원책이 마련되고 있으며, 기업들이 실증 기반의 연구를 통해 기술 상용화에 접근할 수 있는 여건을 조성하고 있습니다. 이러한 정책적 기반은 향후 한국이 양자 기술 강국으로 도약할 수 있는 밑거름이 될 것입니다.
국내 수혜 기업과 미래 투자 포인트
양자컴퓨팅의 상용화가 본격화되면, 가장 큰 수혜를 볼 산업은 IT 인프라, 통신, 반도체, 보안, 클라우드 서비스 등입니다. 현재 국내에는 양자컴퓨터를 직접 제작하는 기업은 없지만, 관련 생태계와 연계된 기술을 개발하거나 이를 응용할 수 있는 기업들이 점차 주목받고 있습니다.
대표적으로 SK텔레콤은 양자암호통신 기술을 보유한 선도 기업으로, 2025년 현재까지도 양자보안 네트워크 확산에 많은 투자를 이어가고 있습니다. 스위스 기반 양자암호 전문 기업 ID Quantique(아이디큐)와 협력하여 국제표준화에도 주도적으로 참여하고 있습니다.
KT 역시 양자통신망 구축과 정부 연구과제 참여를 통해 해당 분야의 기술력을 축적하고 있으며, LG유플러스도 양자보안 기술 상용화를 준비 중입니다. 한화시스템은 국방 및 우주산업 분야에서 양자센서와 양자레이더 개발을 추진하고 있으며, 포스코DX와 같은 IT서비스 기업들도 양자AI 관련 기술 도입을 시도하고 있습니다.
또한 삼성SDS와 네이버클라우드는 IBM과의 협업을 통해 양자 시뮬레이터 테스트를 수행하고 있으며, 중소기업 가운데에서도 양자 알고리즘이나 양자컴퓨팅 시뮬레이터를 자체 개발하는 곳들이 생겨나고 있습니다.
투자 측면에서는 아직 시장이 초기 단계이기 때문에 단기 수익보다는 중장기적인 관점에서 접근하시는 것이 바람직합니다. 국내 상장사 중에서는 양자암호, 보안, 인프라 관련 기술을 갖춘 기업들이 수혜 종목으로 분류되며, 글로벌 시장에서는 양자기술 지수를 추종하는 ETF와 펀드 상품들이 속속 출시되고 있습니다. 기술 테마주 중심의 분산 투자 전략도 고려해볼 만합니다.
마무리하며
양자컴퓨팅은 더 이상 먼 미래의 기술이 아닙니다. 구글과 IBM은 이미 실질적인 성과를 만들어내고 있으며, 그 기술이 적용될 산업 범위는 상상을 초월할 정도로 광범위합니다. 한국도 늦은 출발을 만회하기 위해 국가적 전략 수립과 기업 주도의 기술 개발을 병행하고 있으며, 점차 경쟁력을 갖춰 나가고 있습니다.
양자기술은 향후 산업 구조 자체를 바꿀 수 있는 잠재력을 지니고 있는 만큼, 지금 이 시점에서부터 그 흐름을 주의 깊게 살펴보시는 것이 중요합니다. 양자컴퓨팅에 관심이 있으시다면, 관련 기업과 산업 정책, 기술 개발 동향을 꾸준히 분석하시고 중장기적인 시각으로 접근해 보시기 바랍니다.