양자 컴퓨터 기술 경쟁력 높이기 위한 대한민국 특허청과 한국표준과학연구원의 노력

최근 미국주식장에서 가장 핫한 키워드 중에 하나는 '양자컴퓨터' 또는 '양자컴퓨팅'일 겁니다. 저도 양자컴퓨터 관련주의 미국장 주주로서, 많은 희로애락을 겪고 있는 중입니다. 현재로서는 엔비디아 CEO 젠슨황의 발언으로 나락으로 떨어진 상태라 정신적으로 고통을 겪고 있는 중이고요😭... 하지만, 이 양자 컴퓨팅 기술이 없어지는 것이 아닙니다. AI만큼이나 비트코인만큼이나 미래를 획기적으로 바꿀 기술이라는 점은 변함이 없습니다. 

 

양자컴퓨터 기술을 사용하게 되는 날이 언제가 될까요?

 

이에 우리나라 특허청과 한국표준과학연구원에서도 나서서 국내 양자 기술의 경쟁력 재고와 확보를 위해 총력을 다하기로 했다고 하니, 소식을 한번 살펴볼까요?🥸 

특허청, 양자 기술 선도기관과 지재권 분야 협력 논의

지난 1월 14일 특허청이 한국표준과학연구원을 방문했다고 합니다. 이는 양자 기술 분야의 경쟁력 확보를 위한 간담회 개최 때문이었다고 하는데요. 한국표준과학연구원은 지난해 1월에 20큐비트의 양자컴퓨터를 국내 최초로 개발한 바 있습니다. 특허 출원건만 119건이라고 하고요. 

여기서 잠깐! '큐비트'란?

큐비트는 양자 컴퓨터에서 자료양을 측정하는 단위라고 합니다. 이 큐비트는, 전통적인(현재의) 컴퓨터가 0과 1의 이진수 비트를 기반으로 데이터를 처리하는데 반해, 0과 1의 상태를 동시에 나타낼 수 있는 '중첩'이라는 상태와 큐비트 간의 '얽힘'이라는 현상을 통해 계산을 수행한다고 합니다. 따라서 현재의 컴퓨터들이 수행하는 데 굉장히 많은 시간이 걸리는 문제조차도 양자컴퓨터로는 더 빠르고 효율적으로 처리할 수 있다는 거죠.

 

양자컴퓨터의 장점과 기존 컴퓨터와의 차이점

1) 장점

연산 속도: 중첩과 얽힘을 통해 다수의 계산을 동시에 수행할 수 있어, 특정 문제를 푸는 속도가 기존 컴퓨터보다 압도적으로 빠르다.
복잡한 문제 해결: 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터가 풀기 어려운 문제(예: 암호 해독, 최적화 문제, 분자 시뮬레이션)를 효율적으로 해결할 수 있다.
에너지 효율: 기존 컴퓨터보다 전력을 덜 소모할 가능성이 있다.

2) 기존 컴퓨터와의 차이점
기존 컴퓨터는 이진수 비트로 데이터를 처리하지만, 양자컴퓨터는 큐비트를 활용한다. 기존 컴퓨터는 직렬 또는 병렬 방식으로 계산을 수행하지만, 양자컴퓨터는 여러 상태를 동시에 계산할 수 있다. 전통적인 컴퓨터는 논리 연산과 알고리즘에 기반을 두지만, 양자컴퓨터는 양자역학적 확률과 물리적 현상을 활용한다.

양자컴퓨터의 활용 분야

양자컴퓨터는 다양한 산업과 과학 분야에서 응용될 가능성이 높다.
암호학: 양자컴퓨터는 기존 암호화 기술을 무력화할 수 있는 계산 능력을 가지고 있다. 그러나 반대로, 양자 암호기술을 통해 보안 수준을 더욱 강화할 수도 있다.
약물 개발: 양자컴퓨터는 분자 시뮬레이션을 통해 새로운 약물을 설계하고 개발하는 과정을 크게 단축시킬 수 있다.
인공지능(AI): 양자 알고리즘은 머신러닝과 딥러닝의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
금융: 양자컴퓨터는 금융 시장의 리스크 분석, 포트폴리오 최적화와 같은 복잡한 계산에 활용될 수 있다.
물류 및 최적화: 최단 경로 계산, 자원 배분과 같은 복잡한 최적화 문제를 해결할 수 있다.

도전 과제

큐비트의 안정성: 큐비트는 외부 환경의 변화에 민감하여 오류가 발생하기 쉽다. 이를 보완하기 위한 오류 정정 기술이 필요하다.
확장성: 실용적인 양자컴퓨터를 만들기 위해 수백만 개 이상의 큐비트를 안정적으로 유지하는 기술이 필요하다.
비용: 양자컴퓨터를 제작하고 유지하는 데 드는 비용이 매우 높다.

 

우리나라에서도 연평균 30%씩 특허출원 증가

양자 기술은 미래의 국가전략기술로 인정받고 있으며, 최근 10년간 우리나라에서도 특허출원이 연평균 30% 가량 빠르게 증가가 되고 있다고 합니다. 우리나라만 기술적으로 뒤떨어져있는 것 아닌가 해서 걱정을 했는데, 이렇게 열심히 준비를 하고 계시는 과학자 분들이 있어서 대한민국의 미래가 밝은 것 같습니다.

 

이 날 간담회를 통해서 한국표준과학연구원은 특허청의 지식재산 수익 재투자 지원 사업과 보유특허 진단 지원사업 덕분에 양자 컴퓨팅 분야에 지식재산을 활용하고 전략을 수립하는데 큰 도움을 받는데 감사를 표했고 그러면서 이런 지원을 좀 더 늘려달라고 특허청에 요청을 했다고 합니다. 

 

특허청에서는 우리나라 미래 성장의 게임체인저가 될 양자 기술의 지식재산권 선점이 중요한 시점이라며 지원을 지속할 계획이라고 밝혀 모두를 든든하게 해주었습니다.

 

이러한 훈훈한 소식이 들려오는 가운데, 미국장이 아닌 우리나라에서도 양자 컴퓨팅 분야에 투자를 할 수 있는 괄목할만한 기업이 얼른 나타나기를 바라봅니다😀