벨기에 반도체 연구기관 아이멕(Imec)이 고해상도 극자외선(EUV) 리소그래피를 활용해 제작한 양자점 큐비트 소자를 세계 최초로 공개하며 양자컴퓨터 상용화 경쟁에 속도를 내고 있다. 기존 반도체 제조 공정을 양자 기술에 접목해 대규모 양자칩 생산 가능성을 제시했다는 점에서 업계 관심이 집중된다.

아이멕은 지난 19일(현지시간) 벨기에 루벤에서 열린 ‘아이티에프 월드(ITF World)’ 행사에서 고해상도 EUV 리소그래피 기반 양자점 큐비트 소자를 공개했다고 밝혔다. 아이멕은 이번 시연이 고해상도 EUV 기술을 활용한 최초의 통합 양자 하드웨어 구현 사례라고 설명했다.

양자컴퓨터는 신약 개발과 복잡한 물리 시뮬레이션, 인공지능(AI) 연산 등에서 기존 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 성능을 낼 차세대 기술로 꼽힌다. 다만 실제 상용화를 위해서는 수백만 개 이상의 큐비트를 안정적으로 연결하고 제어할 수 있는 생산 기술 확보가 핵심 과제로 지목돼 왔다.

현재 개발 중인 여러 양자 플랫폼 가운데 실리콘 양자점 스핀 큐비트는 기존 CMOS(상보형 금속산화막 반도체) 생산 공정과 높은 호환성을 갖춘 것이 강점이다. 반도체 산업 인프라를 그대로 활용할 수 있어 대량 생산에 가장 근접한 기술로 평가받는다.

아이멕은 이번 연구에서 게이트 간 간격을 6나노미터(nm) 수준까지 줄인 큐비트 네트워크 구현에 성공했다. 실리콘 나노 구조 내부에 전자를 가둔 뒤 전자의 스핀 상태를 이용해 양자 정보를 저장하는 방식이다. 게이트 간 거리가 좁을수록 양자점 간 결합 효율이 높아지기 때문에 초미세 패터닝 기술이 핵심으로 꼽힌다.

소피 베인(Sofie Beyne) 아이멕 양자 통합 엔지니어는 “반도체 산업이 축적해온 실리콘 스케일링 기술을 활용하면 연구실 단계에 머물렀던 양자 장치를 실제 제조 가능한 시스템으로 전환할 수 있다”며 “실리콘 기반 큐비트가 산업적으로 주목받는 이유”라고 밝혔다.

아이멕은 특히 네덜란드 반도체 장비기업 에이에스엠엘(ASML)의 고해상도 EUV 기술을 활용해 수 나노미터 단위의 정밀 패터닝을 구현했다고 강조했다.

크리스티안 데 그레베(Christian De Greeve) 아이멕 양자컴퓨팅 프로그램 디렉터는 “양자점 사이 결합 강도는 간격에 따라 크게 달라지기 때문에 극도로 정밀한 공정 제어가 필요하다”며 “고해상도 EUV 기술이 실리콘 양자점 큐비트 구현의 핵심 역할을 수행했다”고 말했다.

업계에서는 이번 성과가 차세대 2나노 이하 반도체 공정뿐 아니라 향후 양자컴퓨팅용 칩 생산 체계 구축에도 영향을 미칠 것으로 보고 있다. 특히 기존 300mm 반도체 팹 공정을 활용한 양자칩 제조 가능성이 확인되면서, 양자컴퓨터 산업이 실험실 중심 연구 단계에서 본격적인 생산 단계로 이동하고 있다는 분석이 나온다.

산업용 양자 관리 기업 엘에프아이(LFI)가 호주 정계와 외교 분야 핵심 인사로 꼽히는 아서 시노디노스(Arthur Sinodinos) 전 주미 호주대사를 자문위원회(Board of Advisors)에 선임하며 글로벌 양자 산업 전략 확대에 나섰다. 양자 기술을 둘러싼 국제 공급망 경쟁이 치열해지는 가운데 정책과 안보 경험을 갖춘 인사를 전면 배치했다는 점에서 업계 시선이 쏠리고 있다.

엘에프아이는 지난 19일(현지시간) 공식 발표를 통해 아서 시노디노스가 미국·호주 기술 협력과 방위산업 공급망, 양자 거버넌스 전략 전반을 지원하게 된다고 밝혔다. 회사 측은 특히 오커스(AUKUS), 쿼드(Quad), 인도태평양경제프레임워크(IPEF) 등 최근 글로벌 안보·산업 협력 체계 속에서 양자 기술 규제와 투자 기준이 빠르게 재편되고 있다는 점을 강조했다.

아서 시노디노스는 호주 산업·혁신·과학부 장관을 역임했으며 2011년부터 2019년까지 호주 상원의원으로 활동했다. 존 하워드(John Howard) 전 총리 재임 시절에는 수석 경제보좌관과 비서실장을 맡아 경제 정책과 산업 전략 수립 과정에 깊이 관여한 인물로 평가된다. 최근까지는 주미 호주대사로 재직하며 미국과 호주의 안보·기술 협력 논의에도 참여했다.

이번 인사는 단순한 자문위원 영입 이상의 의미를 갖는다는 분석이 나온다. 양자 기술이 연구 중심 단계를 넘어 방산과 첨단 제조업 공급망에 직접 연결되기 시작하면서 산업계에서는 기술력뿐 아니라 규제 대응과 국가 전략 이해도가 중요한 경쟁 요소로 부상하고 있기 때문이다.

엘에프아이는 항공우주, 방위산업, 에너지, 첨단 제조업 분야 기업들을 대상으로 양자 거버넌스 자문 사업을 확대하고 있다. 특히 기업들이 양자 기술 도입 과정에서 발생할 수 있는 보안 리스크와 공급망 변화에 대응할 수 있도록 전략 컨설팅을 제공하고 있다는 설명이다.

셰인 드 라 포스(Shayne De la Force) 엘에프아이 최고경영자(CEO)는 “아서 시노디노스는 기술과 산업 정책, 국가 안보가 교차하는 영역에서 풍부한 경험을 갖춘 인물”이라며 “방산 공급망 안에 있는 제조기업들이 양자 기술 변화에 어떻게 대응해야 하는지에 대한 실질적 통찰을 제공할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

아서 시노디노스 역시 “호주와 미국은 향후 수십 년 산업 구조를 좌우할 대규모 기술 투자 국면에 들어섰다”며 “엘에프아이가 기술 자체보다 산업 경제성과 공급망 현실을 우선적으로 접근하고 있다는 점이 인상적이었다”고 말했다. 이어 양국 시장에서 회사의 성장 전략과 산업 협력 확대에 힘을 보태겠다는 입장을 전했다.

시장에서는 최근 양자 산업을 둘러싼 경쟁이 단순 기술 개발을 넘어 국가 안보와 경제 전략 차원으로 확대되고 있다는 점에 주목하고 있다. 특히 미국과 호주를 중심으로 첨단 방산 공급망 재편 움직임이 빨라지면서 양자 기술 관련 기업들 역시 외교·안보 네트워크 확보에 속도를 내는 분위기다.

엘에프아이는 현재 북미와 아시아태평양, 유럽 시장을 중심으로 자문 네트워크를 확장하고 있다. 회사 측은 앞으로 양자 기술과 지정학, 산업 정책을 연결할 수 있는 글로벌 전문가 영입을 지속 확대한다는 계획이다.

스페인 우주항공 기업 탈레스 알레니아 스페이스(Thales Alenia Space)가 장거리 양자 암호 통신 실험에 성공하며 유럽의 차세대 보안 통신망 구축 경쟁이 한층 가속화되고 있다. 양자컴퓨터 시대를 대비한 차세대 암호 기술 확보 경쟁이 세계 주요 국가 사이에서 치열해지는 가운데, 유럽 역시 독자적인 양자 보안 인프라 구축에 속도를 내는 모습이다.

탈레스 알레니아 스페이스는 지난 19일(현지시간) 스페인 카나리아 제도 라팔마와 테네리페 섬 사이에서 약 140킬로미터 거리의 양자 키 분배(QKD) 전송 시험을 성공적으로 마쳤다고 발표했다. 이번 실험은 스페인이 추진 중인 지오 큐케이디(GEO QKD) 프로젝트 핵심 단계로 진행됐으며, 향후 정지궤도 기반 양자 위성 통신 시스템 개발을 위한 기술 검증 성격을 갖는다.

연구진은 라팔마 로케 데 로스 무차초스 천문대와 테네리페 테이데 천문대를 연결해 개별 광자를 대기 중으로 전송하는 방식의 시험을 수행했다. 일반 광통신과 달리 양자 통신은 단 하나의 광자 정보 손실만 발생해도 보안 체계 자체가 흔들릴 수 있기 때문에 극도의 정밀 제어 기술이 요구된다.

특히 이번 시험에서는 대기 난류 환경 속에서도 광자를 단일 모드 광섬유 내부로 정확히 주입하는 데 성공했다. 연구팀이 사용한 광섬유 직경은 약 10마이크론 수준으로 알려졌으며, 이는 머리카락 굵기의 수분의 일 수준에 해당한다. 업계에서는 이번 결과가 위성 기반 양자 통신 상용화 가능성을 크게 끌어올린 사례로 평가하고 있다.

탈레스 알레니아 스페이스 측은 실험 과정에서 광자 전송뿐 아니라 시스템 동기화와 보정 절차까지 안정적으로 수행했다고 설명했다. 회사 관계자는 이번 성과가 자유공간 양자 광학 통신 분야에서 세계 최고 수준 정밀도를 입증한 사례라고 강조했다.

양자 키 분배 기술은 광자의 양자 특성을 활용해 암호 키를 생성하는 방식이다. 통신 과정에서 외부 도청이나 신호 개입이 발생할 경우 즉각 탐지가 가능하다는 특징을 갖는다. 현재 사용되는 기존 암호 체계는 향후 고성능 양자컴퓨터 등장 시 해독 가능성이 제기되고 있어, 글로벌 정보기술 업계와 각국 정부는 차세대 양자 보안 기술 확보에 막대한 투자를 이어가는 상황이다.

이번 프로젝트는 유럽연합(EU)이 추진 중인 유로큐씨아이(EuroQCI) 사업과도 연결된다. 유로큐씨아이는 유럽 전역을 양자 암호 통신망으로 연결해 외부 사이버 위협 대응 능력을 높이는 대형 전략 사업이다. 유럽은 미국과 중국 중심으로 재편되는 첨단 기술 경쟁 구도 속에서 디지털 주권 확보 필요성이 커지면서 독자 통신망 구축을 핵심 안보 과제로 추진하고 있다.

프로젝트 자금은 유럽연합 회복 기금과 스페인 항공우주 산업 육성 프로그램을 통해 지원되고 있다. 스페인 위성통신 기업 히스파샛(Hispasat)은 정지궤도 임무 설계와 상업 구조 개발을 담당하고 있으며, 탈레스 알레니아 스페이스는 전체 산업 컨소시엄 운영을 맡고 있다.

국제 경쟁 역시 빠르게 격화되는 분위기다. 중국은 이미 묵자호(Micius) 위성을 활용해 장거리 양자 암호 통신 실증을 진행한 바 있으며, 미국과 유럽 주요 기업들도 위성 기반 양자 네트워크 연구개발 투자를 확대하고 있다. 기존 광섬유 기반 양자 통신은 거리 증가에 따라 신호 손실이 커지는 한계가 있었지만, 위성을 활용할 경우 대륙 간 초장거리 보안 통신 구축이 가능해진다는 점에서 시장 관심이 집중되고 있다.

한편, 이번 실험이 단순 기술 검증을 넘어 미래 글로벌 보안 통신 시장 주도권 경쟁의 분기점이 될 가능성에 주목하고 있다. 실제 정지궤도 기반 양자 통신망 구축이 현실화될 경우 금융·국방·정부 통신 분야 전반에서 보안 체계 변화가 본격화될 것이라는 전망도 나온다.

한컴위드가 양자보안, 디지털 금융, AI 인증을 3대 핵심 축으로 내세우며 차세대 보안 사업 확대에 나선다. 한컴위드는 19일, 서울 여의도 페어몬트호텔에서 열린 전략 발표회에서 이 같은 방향성을 제시하고 디지털 금융과 차세대 보안 시장 공략 계획을 공개했다.

디지털 자산 부문에서는 실물자산 토큰화(RWA) 플랫폼 온토리움(Ontorium)을 출시한다. 온토리움은 실물 금과 1대1로 연동되는 골드 토큰 OXAU를 시작으로, 향후 은, 채권, 미술품, 부동산 등으로 적용 대상을 넓혀갈 예정이다.

또 OXAU를 활용한 스테이블코인 대출 및 예치 수익 서비스 아쿠아(Aqua), 24시간 글로벌 결제와 자산 운용 인프라를 지원하는 플로트(Float)를 연계해 웹3 기반 디지털 금융 생태계를 구축할 계획이다.

양자보안 부문에서는 양자내성암호(PQC) 적용을 확대하고 있다. 한컴위드는 국가 양자내성암호 전환 로드맵에 따라 관련 알고리즘을 적용한 솔루션 공급에 나섰다.

드론, 인공위성 등 저사양 임베디드 기기에 탑재할 수 있는 경량 암호모듈 개발도 마무리 단계다. 이를 바탕으로 향후 사업 영역을 넓힌다는 구상이다.

AI 인증 부문에서는 얼굴, 음성, 행위 기반 솔루션 3종을 공개했다. 얼굴 라이브니스 인증 솔루션 한컴 오스(Auth), 음성 인증 솔루션 스피키(SPEEKEY), 무자각 지속 인증 솔루션 한컴 엑스씨오스(xCAuth)다.

한컴 오스는 생체인증 솔루션의 위변조 공격 방어 능력을 검증하는 국제 인증 아이베타(iBeta) 레벨 2를 획득했다. 스피키는 딥보이스를 실시간 탐지하며, 한컴 엑스씨오스는 사용자 행위와 환경, 장치 신호를 분석해 별도 인증 절차 없이도 세션 전 구간의 신뢰도를 유지하도록 설계됐다.

이들 솔루션은 제로트러스트와 국가망보안체계(N2SF) 요건에 대응해 보안성과 편의성을 함께 높이는 데 초점을 맞췄다.

송상엽 한컴위드 대표는 “양자보안, 디지털 자산, AI 인증은 데이터 중심 시대에 필요한 차세대 보안 인프라의 핵심 영역”이라며 “관련 기술과 서비스를 고도화해 국내를 넘어 글로벌 시장에서도 경쟁력 있는 보안 기업으로 자리매김하겠다”고 말했다.

한국과 핀란드가 양자기술과 6세대 이동통신(6G), 인공지능(AI) 분야 협력을 확대한다. 글로벌 기술 패권 경쟁이 격화하는 가운데 미래 핵심기술 주도권 확보를 위한 전략 공조에 속도를 내는 모습이다.

과학기술정보통신부는 서울 여의도에서 구혁채 제1차관이 사카리 푸이스토(Sakari Puisto) 핀란드 고용경제부(MEAE) 장관과 만나 디지털·과학기술 협력 강화 방안을 논의했다고 밝혔다.

이번 면담은 지난 3월 안티 바사라(Antti Vasara) 핀란드 외교부 기술특사 방한 이후 두 달 만에 이뤄졌다. 양국은 양자와 6세대 이동통신, 인공지능 분야를 차세대 전략 산업으로 보고 공동 연구와 기술 연계 확대 필요성에 공감한 것으로 알려졌다.

핀란드는 양자·통신 분야 원천기술 경쟁력을 갖춘 국가로 평가받는다. 한국은 반도체와 정보통신기술(ICT) 제조·공정 역량이 강점으로 꼽힌다. 양국은 상호 보완 구조를 바탕으로 미래 디지털 산업 생태계를 공동 구축한다는 구상이다.

특히 양측은 유럽연합(EU) 연구혁신 프로그램 ‘호라이즌 유럽(Horizon Europe)’을 통한 공동 연구 확대에 힘을 싣기로 했다. 현재 양국은 양자·6세대 이동통신 등 전략 기술 분야에서 7개 공동 연구 과제를 진행 중이며 총 연구비 규모는 1억1850만유로(약 2065억원)에 달한다.

최근 진행된 양자·6세대 이동통신 신규 공동연구 공모에는 이전보다 약 50% 늘어난 과제가 접수됐다. 연구 현장에서도 양국 협력 확대에 대한 관심이 빠르게 커지고 있다는 분석이다.

양국은 지난 2019년 체결한 디지털 경제협력 양해각서(MOU) 개정 작업에도 착수한다. 기존 정보 교류 중심 협력에서 나아가 연구기관·기업 간 공동 프로젝트와 전문 인력 교류까지 협력 범위를 확대할 계획이다.

구혁채 제1차관은 “한국의 정보통신기술 제조 경쟁력과 핀란드의 원천기술 역량이 결합하면 미래 디지털 시장에서 강력한 협력 기반을 구축할 수 있다”며 “양국 협력을 전략 기술 중심의 디지털 동맹 수준으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.

양자컴퓨터가 기존 암호 체계를 무력화할 가능성이 커지면서 데이터센터 보안 전략도 빠르게 바뀌고 있다. 저장장치 기업 웨스턴디지털(WD)은 양자컴퓨팅 시대를 겨냥한 차세대 보안 기술 적용에 나섰다.

지난 18일(현지시간) 웨스턴디지털은 미국 국립표준기술연구소(NIST) 승인 양자내성암호(PQC) 알고리즘을 적용한 차세대 울트라에스엠알(UltraSMR) 하드디스크드라이브(HDD)를 공개했다.

회사 측은 양자내성암호 기술을 적용한 기업용 HDD 상용화는 업계 최초 사례라고 설명했다. 기존 데이터센터 인프라를 유지하면서도 양자컴퓨터 기반 해킹 위협에 대응할 수 있도록 설계한 것이 특징이다.

양자컴퓨터는 기존 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 빠른 연산 능력을 바탕으로 현재 사용 중인 공개키 암호 체계를 해독할 가능성이 제기되고 있다. 업계에서는 향후 양자컴퓨팅 기술이 상용화 단계에 들어설 경우 기존 보안 체계 전반이 위협받을 수 있다고 보고 있다.

웨스턴디지털은 장기간 운영되는 기업용 저장장치를 핵심 취약 지점으로 판단했다. 데이터센터 HDD는 통상 5년 이상 사용되는 만큼 현재 구축된 저장 인프라 역시 미래 양자 보안 위협에 노출될 가능성이 있다는 분석이다.

이에 따라 회사는 보안 부팅과 펌웨어 업데이트 보호 기능을 강화하기 위한 별도 하드웨어 보안 모듈도 추가했다. 양자컴퓨터 기반 위조 디지털 서명 공격과 악성 코드 침투 가능성을 줄이기 위한 대응이다.

웨스턴디지털은 운영체제(OS)나 데이터센터 소프트웨어 구조를 변경하지 않아도 기존 시스템에 적용 가능하도록 설계했다고 밝혔다. 기업 입장에서는 인프라 교체 부담 없이 차세대 보안 체계 전환이 가능하다는 의미다.

양자내성암호는 더 긴 암호키와 새로운 알고리즘 체계를 활용해 양자컴퓨터 공격에 대응하는 기술이다. 미국 국립표준기술연구소와 미국 국가안보국(NSA)도 관련 보안 전환 가이드라인 마련에 속도를 내고 있다.

웨스턴디지털은 현재 하이퍼스케일 데이터센터 고객사를 대상으로 울트라스타(Ultrastar) 디시 에이치시6100(Ultrastar DC HC6100) 제품 검증 절차를 진행 중이다. 향후 다른 기업용 저장장치 제품군으로도 양자내성암호 적용 범위를 확대할 계획이다.

리드 마틴(Reed Martin) 웨스턴디지털 전략기술 담당은 “양자 보안 위협은 먼 미래가 아니라 현재 데이터센터 업계가 준비해야 할 과제”라며 “기업들이 지금부터 양자 대응 저장 인프라 구축 전략을 세워야 한다”고 말했다.

인천시가 양자센서를 활용해 하수 속 극미량 마약류를 실시간으로 감지하는 공공안전 실증사업에 착수했다. 기존 실험실 중심 분석 체계를 현장 감시 방식으로 전환하려는 첫 시도다.

인천시는 ‘양자 기술 도입·전환(QX) 기반 시민체감 공공안전 실증사업’ 수행기업으로 지큐티코리아(GQT Korea)를 선정하고 하수 기반 마약 감시 플랫폼 구축에 들어갔다고 밝혔다.

이번 사업은 인천시와 인천테크노파크가 공동 추진한다. 양자기술을 실제 공공 현장에 적용해 도시 안전 대응 체계를 고도화하는 것이 핵심이다.

실증 과제는 ‘양자기술 기반 하수중 마약류 감시 플랫폼’ 구축이다. 인천보건환경연구원과 연계해 하수 속 미세 농도의 마약 성분을 빠르게 검출하는 시스템을 현장에 적용한다.

지큐티코리아는 단일광자검출기(Si-SPD) 기반 양자센서를 활용해 극미량 마약류 검출 성능을 검증한다. 참여기관 카티스(CATIS)는 검출 데이터를 실시간으로 수집·전송·연동하는 통합 관제 플랫폼 구축을 맡는다.

기존 하수 기반 마약 분석은 시료 채취 이후 실험실 정밀 분석을 거쳐야 해 결과 도출까지 상당한 시간이 필요했다. 반면 이번 실증사업은 현장에서 이상 징후를 즉시 감지하는 ‘스크리닝 기반 감시체계’ 구축 가능성을 확인하는 데 초점이 맞춰졌다.

최근 국내 마약 범죄가 확산하면서 하수 기반 감시체계는 새로운 대응 수단으로 주목받고 있다. 특정 지역 하수에서 검출되는 마약 성분 농도를 분석하면 지역 단위 마약 사용 흐름을 조기에 파악할 수 있기 때문이다.

인천시는 이번 사업을 시작으로 공공안전과 환경, 보건 분야 중심의 양자기술 실증 범위를 확대할 계획이다. 양자·인공지능(AI)·바이오 산업을 연계한 지역 산업 생태계 구축에도 속도를 낼 방침이다.

이남주 인천시 미래산업국장은 “양자기술을 실제 공공서비스에 적용하는 현장형 실증 사례라는 점에서 의미가 크다”며 “지역 기업들의 기술 실증과 사업화를 확대해 인천형 양자산업 기반을 구축해 나가겠다”고 말했다.

양자컴퓨팅이 연구실 단계를 넘어 실제 산업 현장으로 확산하고 있다. 글로벌 정보기술 기업 아이비엠(IBM)은 올해 안에 기존 고전 컴퓨터 성능을 뛰어넘는 ‘양자 우위(Quantum Advantage)’를 입증하겠다고 밝혔다.

서울 여의도 콘래드 서울에서 열린 ‘아이비엠 아시아태평양 퀀텀 커넥트(IBM Quantum Connect APAC)’ 행사에서 페트라 플로리주네(Petra Florizoone) 아이비엠 퀀텀 글로벌 세일즈 총괄 디렉터는 “양자컴퓨팅은 더 이상 미래 기술이 아니라 실제 문제 해결에 활용되기 시작한 기술”이라고 말했다.

아이비엠은 현재 양자컴퓨팅이 ‘양자 유용성(Quantum Utility)’ 단계에 들어섰다고 보고 있다. 단순 실험이나 기술 검증을 넘어 기업과 연구기관이 실제 업무와 연구 과정에 양자 기술을 적용하기 시작했다는 의미다.

특히 아이비엠은 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 양자처리장치(QPU)를 결합한 ‘양자 중심 슈퍼컴퓨팅(Quantum-Centric Supercomputing)’ 구조를 앞세워 산업 적용 범위를 넓히고 있다.

기존 컴퓨터가 처리하기 어려운 대규모 계산과 복잡한 시뮬레이션을 양자컴퓨팅으로 보완하는 방식이다. 신약 개발과 신소재 연구, 금융 리스크 분석, 물류 최적화 분야가 대표적인 적용 영역으로 꼽힌다.

실제 연구 사례도 공개됐다. 아이비엠은 미국 클리블랜드 클리닉(Cleveland Clinic), 일본 이화학연구소(리켄·RIKEN)와 공동으로 최대 1만2635개 원자 규모의 단백질 복합체 시뮬레이션을 수행했다고 밝혔다. 양자 하드웨어를 활용한 바이오 분야 연구 가운데 최대 규모 수준이라는 설명이다.

양자 생태계 확대 움직임도 빨라지고 있다. 현재 아이비엠 퀀텀 네트워크에는 기업과 대학, 연구기관 등 300개 이상 기관이 참여하고 있다.

양자 인프라 소프트웨어 기업 큐컨트롤(Q-CTRL)은 아이비엠 퀀텀 플랫폼 기반 소재 과학 시뮬레이션에서 기존 고전 컴퓨팅 대비 3000배 이상 속도 향상 결과를 기록했다.

아이비엠은 올해를 기점으로 양자컴퓨팅 상용화 경쟁이 본격화할 것으로 보고 있다. 플로리주네 디렉터는 “양자 시대는 이미 시작됐다”며 “완전한 시스템이 갖춰질 때까지 기다리기보다 지금부터 산업 적용 경험을 축적하는 것이 중요하다”고 말했다.

한국 정부도 양자산업 육성에 속도를 내고 있다. 정부는 2035년까지 양자 전문인력 1만명과 관련 기업 2000개 육성을 목표로 정책 지원 확대에 나선 상태다.

제임스 헬러(James Heller) 주한미국대사관 대사대리는 행사에서 “한국은 반도체와 광학 부품, 무선주파수(RF) 케이블 제조 경쟁력을 갖춘 국가”라며 “미국의 양자 소프트웨어 기술과 결합하면 안정적인 양자 공급망 구축이 가능할 것”이라고 말했다.

성남시가 정부의 국가 양자클러스터 조성 사업에 참여하며 판교테크노밸리를 중심으로 한 차세대 양자산업 육성에 속도를 내고 있다.

성남시는 과학기술정보통신부가 추진하는 ‘2026 양자클러스터 지정 공모’에 경기도·전북특별자치도 초광역 컨소시엄 핵심 기관으로 참여했다고 밝혔다.

이번 사업은 양자컴퓨팅과 양자통신, 양자센서 등 차세대 양자기술을 산업 현장에 접목하기 위한 국가 단위 프로젝트다. 연구개발부터 실증, 산업화까지 연계 가능한 권역별 거점을 구축하는 것이 핵심이다.

성남시는 이번 공모에서 양자컴퓨팅 알고리즘과 소프트웨어(SW) 개발 중심축 역할을 맡는다. 특히 양자기술 수요 기업과 연구 기능을 연결하는 ‘양자컴퓨팅·통신 수요 거점(Spoke)’ 조성에도 참여할 계획이다.

업계에서는 판교테크노밸리의 산업 집적도가 성남시 경쟁력으로 작용할 것으로 보고 있다. 판교에는 정보기술(IT)·바이오기술(BT)·문화기술(CT) 분야 기업 1800여 곳이 입주해 있으며, 국내 팹리스(반도체 설계 전문기업) 기업의 약 34%가 모여 있다.

양자산업은 인공지능(AI), 반도체, 보안, 바이오 등 첨단산업과의 연계성이 높은 만큼 기존 정보통신기술(ICT) 산업 기반이 집약된 판교가 실증과 상용화에 유리하다는 평가가 나온다.

경기도와 전북특별자치도는 역할을 분담해 양자산업 협력체계를 구축할 방침이다. 경기도는 원천기술 개발과 연구 기능을, 전북은 실증 인프라와 산업 적용 기반을 담당한다. 성남시는 이 가운데 산업 현장과 연결되는 연구개발 거점 기능을 수행하게 된다.

시는 이번 사업을 통해 해외 기술 의존도가 높은 양자 소프트웨어와 시스템 분야의 국산화 기반 확보에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 지역 기업들의 양자전환(QX) 지원과 미래 산업 일자리 확대 효과도 예상된다.

성남시 관계자는 “판교테크노밸리를 중심으로 형성된 정보통신기술 산업 생태계는 양자산업과 연결 가능성이 높다”며 “국가 양자산업 경쟁력 확보에 기여할 수 있도록 관련 기반 조성에 힘을 쏟을 계획”이라고 말했다.

양자컴퓨팅 기술 발전으로 기존 보안 체계의 취약 가능성이 제기되는 가운데 케이티(KT)가 국방 분야 통신 시스템에 차세대 암호 기술 도입에 나섰다. 군 통신망과 감시·드론 체계 전반에 양자내성암호를 적용해 미래형 보안 체계 검증에 들어간 것이다.

케이티는 과학기술정보통신부와 한국인터넷진흥원(KISA)이 추진하는 ‘2026년 양자내성암호 시범전환 지원사업’에 참여해 국방 주요 시스템 대상 실증 사업을 진행한다고 발표했다.

양자내성암호(PQC·Post-Quantum Cryptography)는 양자컴퓨터 환경에서도 해독이 어려운 수학 구조를 활용한 암호 기술이다. 기존 공개키 기반 암호 체계는 향후 고성능 양자컴퓨터 등장 시 보안 취약 가능성이 거론되면서 세계 각국이 차세대 보안 체계 전환에 속도를 내고 있다.

이번 사업에서 케이티는 대영에스텍, 이에스이와 컨소시엄을 구성해 국방부와 육군정보통신학교 시스템을 대상으로 실증 작업을 수행한다. 적용 대상은 스마트부대 플랫폼과 사용자 개인용 컴퓨터(PC), 폐쇄회로(CC)TV와 영상저장장치(NVR), 드론과 지상관제시스템(GCS), 5세대 이동통신(5G) 라우터 및 코어 네트워크 구간 등이다.

특히 서로 다른 제조사 장비와 다계층 네트워크가 혼합된 군 환경에서 실제 운용 가능성을 점검하는 데 초점이 맞춰졌다. 데이터 생성과 저장, 전송 과정 전반에 양자내성암호를 적용해 군 통신 환경에서의 안정성과 호환성을 검증한다는 계획이다.

국방 분야는 보안 수준과 시스템 안정성이 동시에 요구되는 영역으로 꼽힌다. 업계에서는 이번 실증 사업이 향후 공공기관과 주요 산업 인프라의 암호 체계 전환에도 영향을 줄 가능성이 있는 것으로 보고 있다.

케이티는 앞서 서울~부산 구간 이기종 양자암호통신 연동 실증, 신한은행 양자 보안망 구축, 국립암센터 인공지능(AI) 의료데이터 암호화 사업 등을 진행하며 양자 보안 분야 사업 경험을 확대해왔다.

전명준 케이티 엔터프라이즈서비스본부장 상무는 “양자내성암호는 미래 사이버 보안 체계의 핵심 기술 중 하나”라며 “국방 분야 실증 경험을 기반으로 공공·민간 영역까지 적용 범위를 넓혀갈 계획”이라고 말했다.

연세대학교가 인천광역시와 손잡고 양자컴퓨팅 전문 인력 양성에 나섰다. 단순 이론 교육을 넘어 실제 양자 컴퓨터 장비를 활용한 실습 과정을 운영하면서 차세대 산업 대응 역량 강화에 속도를 내고 있다.

연세대학교 양자사업단은 지난 12일부터 15일까지 나흘간 인천 송도 국제캠퍼스 양자융합연구센터에서 ‘2026 인천 퀀텀 아카데미’를 열었다고 밝혔다. 이번 과정에는 총 21명이 참여해 교육을 수료했으며, 수료생들에게는 인천광역시장 명의의 수료증이 전달됐다.

이번 프로그램은 인천광역시와 인천테크노파크가 공동 주최하고 연세대 양자사업단이 운영했다. 교육비는 전액 무료로 진행됐으며, 양자컴퓨팅 기술을 산업 현장에 접목할 수 있는 실무형 인재 양성에 초점이 맞춰졌다.

특히 교육 과정에는 연세대 국제캠퍼스에 구축된 127큐비트 양자 컴퓨터 ‘아이비엠 큐에스원(IBM QS1)’이 활용됐다. 양자컴퓨터는 기존 반도체 기반 컴퓨터보다 복잡한 연산을 빠르게 처리할 수 있는 차세대 기술로 꼽히며, 인공지능(AI), 신약 개발, 금융, 물류 등 다양한 산업 분야에서 활용 가능성이 거론되고 있다.

교육생들은 양자컴퓨팅 기초 이론부터 큐스킷(Qiskit) 기반 프로그래밍, 양자회로 설계, 양자 알고리듬 구성, 변분 양자 알고리듬(VQA) 실습까지 단계별 교육을 받았다. 단순 강의 중심이 아닌 과제 설계와 결과 발표 과정도 포함돼 실제 연구·산업 환경과 유사한 형태로 운영됐다.

또 국내에서 유일하게 운영 중인 127큐비트 아이비엠 양자컴퓨터 실물을 직접 견학하는 프로그램도 함께 마련됐다. 참가자들은 실제 장비 운영 환경과 양자컴퓨팅 연구 인프라를 현장에서 확인했다.

정재호 연세대 양자사업단장은 “교육생들이 양자컴퓨터 기술이 산업 현장에서 어떻게 활용될 수 있는지 직접 체감할 수 있도록 실습 비중을 높였다”며 “송도에 구축된 양자 인프라를 지역사회와 공유하는 데 의미가 있다”고 말했다.

이어 “양자기술은 향후 국가 산업 경쟁력을 좌우할 핵심 분야로 평가받고 있다”며 “대학원 과정뿐 아니라 기업·기관·일반인을 대상으로 한 교육 프로그램도 지속 확대할 계획”이라고 밝혔다.

미국 일리노이웨슬리안대학교(Illinois Wesleyan University)가 학부 단계부터 양자기술 전문 인력을 양성하는 융합형 교육 프로그램을 출범시키며 미국 대학가의 양자 인재 확보 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다. 인공지능과 차세대 반도체, 보안 산업 전반에서 양자기술 중요성이 빠르게 커지는 가운데 대학 교육 체계 역시 급속히 재편되는 분위기다.

일리노이웨슬리안대학교는 지난 14일(현지시간) ‘피셔 융합 양자과학 및 공학 센터(Fisher Center for Interdisciplinary Quantum Science & Engineering)’ 설립 계획을 발표했다. 학교 측은 해당 프로그램이 미국 내 학부 중심 리버럴아츠 대학 가운데 처음으로 운영되는 학제간 양자교육 과정이라고 설명했다.

이번 센터는 기존 이공계 중심 양자교육과 달리 물리학과 화학, 컴퓨터과학, 수학뿐 아니라 생물학과 경영학, 철학, 공학 분야까지 연결한 것이 특징이다. 단순 기술 교육을 넘어 산업·윤리·경제 구조까지 함께 다루는 형태로 운영되며, 실제 산업 현장 대응력을 높이겠다는 구상이다.

양자기술은 원자와 전자 수준의 미세한 물질 움직임을 활용하는 차세대 기술 분야다. 기존 컴퓨터보다 압도적으로 빠른 연산 능력을 구현할 가능성이 거론되면서 글로벌 정보기술 기업과 각국 정부가 대규모 투자를 이어가고 있다. 미국 역시 양자컴퓨팅과 양자보안, 양자센서 분야를 미래 전략 산업으로 분류하며 인재 육성 확대에 속도를 내는 상황이다.

학교 측은 대부분의 양자 프로그램이 대학원 또는 특정 전공 중심으로 운영되는 반면 이번 과정은 학부생 누구나 접근할 수 있도록 설계됐다고 강조했다. 학생들은 강의뿐 아니라 실험 프로젝트와 교수진 연구 참여, 인턴십 프로그램 등을 통해 실무 경험도 쌓게 된다.

센터 설립에는 동문인 앤 피셔(Ann Fisher)와 앨런 피셔(Alan Fisher)의 기부가 활용된다. 대학은 해당 재원을 기반으로 연구 시설과 실험 공간을 확대하고 외부 연구자 협력 체계도 강화할 방침이다. 향후 지역 고등학교와 연계한 양자기술 캠프와 교육 프로그램도 순차적으로 운영할 예정이다.

셰이혼 젠거(Sheahon J. Zenger) 일리노이웨슬리안대학교 총장은 “양자기술은 산업 구조와 문제 해결 방식을 바꾸게 될 핵심 영역”이라며 “학문 간 경계를 허무는 융합 교육이 미래 경쟁력 확보에 중요한 역할을 하게 될 것”이라고 밝혔다.

일리노이주 정부 역시 기대감을 나타냈다. 제이비 프리츠커(JB Pritzker) 일리노이 주지사는 “양자기술은 이미 글로벌 경제 질서를 바꾸고 있다”며 “미래 산업 경쟁력을 유지하기 위해서는 전문 인력 공급망 구축이 필수적”이라고 말했다.

한편, 이번 프로그램이 단순 학과 신설을 넘어 미국 중서부 지역 양자산업 생태계 확대의 신호탄이 될 가능성에 주목하고 있다. 대학과 산업계, 지방정부가 동시에 양자 인재 확보에 뛰어들면서 차세대 기술 패권 경쟁 역시 한층 가속화되는 분위기다.

캐나다 양자보안 기업 비티큐테크놀로지스(BTQ Technologies)가 금융 인프라와 디지털자산 시장을 겨냥한 양자내성 보안 사업 확대에 속도를 내고 있다. 한국 은행권 스테이블코인 시범 사업 참여를 비롯해 양자보안 반도체와 양자내성 비트코인 네트워크 개발까지 사업 범위를 넓히는 모습이다.

비티큐테크놀로지스는 지난 18일(현지시간) 올해 1분기 사업 현황을 공개하고 양자보안 시스템·네트워크(QSSN)와 양자내성 하드웨어(QCIM), 중성원자 기반 양자 플랫폼, 비트코인 퀀텀(Bitcoin Quantum) 등 주요 사업 부문 상용화 진행 상황을 발표했다.

회사는 양자컴퓨팅 성능 향상으로 기존 암호체계 전환 필요성이 빠르게 커지고 있다고 진단했다. 특히 모바일 기기와 사물인터넷(IoT), 5세대·6세대 이동통신(5G·6G), 데이터센터, 전력망 등 핵심 인프라 환경에서는 단순 소프트웨어 업데이트만으로 양자보안 체계 구축이 어렵다고 설명했다.

비티큐테크놀로지스는 이에 대응하기 위해 하드웨어와 네트워크, 디지털자산 보안 체계를 통합한 양자내성 플랫폼 구축에 집중하고 있다. 핵심 사업 가운데 하나인 QSSN은 스테이블코인과 토큰화 자산 거래 과정에서 양자내성 검증·정산 기능을 제공하는 금융 보안 인프라다.

회사는 QSSN이 한국 최초 은행 주도 원화 스테이블코인 시범 사업 핵심 보안 시스템으로 채택됐다고 밝혔다. 현재 다날(Danal)과 핑거(Finger), 아이엠뱅크(iM Bank), 다우데이터(Daou Data), 키페어(Keypair) 등과 협력해 디지털 금융 네트워크 구축을 진행 중이다.

핑거와 진행한 파일럿 검증에서는 총 1477건 거래를 처리해 거래 성공률 100%를 기록했다고 회사 측은 설명했다. 또 75만3000개 이상의 MCCX 토큰 정산과 200개 이상의 포스트 양자 지갑 생성, 6개 온체인 전송 경로 검증도 완료했다고 덧붙였다.

비티큐테크놀로지스는 한국 시장에서 구축한 사업 모델을 미국과 유럽, 대만 등으로 확대할 계획이다. 회사는 현재 미국 대형 금융기관과 초기 협의를 진행 중이며 유럽 지역에서도 토큰화 금융 인프라 시장 진출 가능성을 검토하고 있다고 밝혔다.

양자내성 보안 반도체 사업인 QCIM 부문도 상용화 준비 단계에 들어갔다. 해당 플랫폼은 결제 인프라와 통신망, 국방 시스템, 임베디드 장비 환경에서 양자내성 암호 연산을 처리할 수 있도록 설계된 보안 하드웨어다.

회사는 한국 ICTK와 대만 산업기술연구원(ITRI) 등과 협력해 보안 칩과 암호 처리 기술 개발을 진행하고 있다. 다양한 암호 알고리즘을 유연하게 적용할 수 있는 ‘크립토 애자일(Crypto-Agile)’ 구조와 낮은 전력 소모 환경을 핵심 경쟁력으로 내세우고 있다.

비트코인 퀀텀 사업도 확대되고 있다. 회사는 양자내성 암호 기반 비트코인 업그레이드 체계인 ‘BIP360’을 구축했다고 밝혔다. 이를 통해 양자컴퓨터 위협에 대응 가능한 비트코인 네트워크 구현을 목표로 하고 있다.

현재 테스트넷에는 75개 이상의 채굴 노드와 30만 개 이상의 블록, 150명 이상의 오픈소스 개발자가 참여 중이다. 회사는 올해 중반 메인넷 출시를 추진하고 있으며 향후 거래소·커스터디 연계 사업도 확대할 계획이다.

올리비에 루시 뉴턴(Olivier Roussy Newton) 비티큐테크놀로지스 최고경영자(CEO)는 “금융 시스템과 통신망, 디지털 인프라 전반에서 양자보안 전환 속도가 빨라지고 있다”며 “양자내성 하드웨어와 보안 네트워크, 디지털자산 인프라를 연결하는 상용 생태계 구축에 집중하고 있다”고 말했다.

사우디아라비아 국영 에너지 기업 아람코(Aramco)와 프랑스 양자컴퓨팅 기업 파스칼(Pasqal)이 중동 지역 최초의 상용 양자컴퓨팅 서비스(QCaaS) 플랫폼을 공식 출범했다. 사우디 내 첫 양자컴퓨터 운영도 함께 시작되면서 중동 지역의 산업형 양자컴퓨팅 경쟁이 본격화되는 분위기다.

양사는 지난 18일(현지시간) 사우디 다란(Dhahran)에 위치한 아람코 데이터센터에서 양자컴퓨터 개소식을 열고 클라우드 기반 양자컴퓨팅 서비스를 공개했다. 이번 플랫폼은 외부 기업과 연구기관, 대학 등이 원격으로 양자 하드웨어에 접속할 수 있도록 설계됐다.

아람코와 파스칼은 이번 시스템이 에너지와 소재, 물류, 산업 운영 분야에서 복잡한 연산 문제 해결에 활용될 것으로 기대하고 있다. 특히 기존 고전 컴퓨팅 환경으로 처리 시간이 오래 걸리는 최적화·시뮬레이션 작업을 중심으로 산업 적용 범위를 확대할 계획이다.

이번에 가동된 시스템은 파스칼의 중성원자(Neutral-Atom) 기반 양자처리장치(QPU)다. 총 200개 프로그래밍 가능 큐비트(qubit)를 제어할 수 있으며 지난해 11월 초기 배치를 마친 뒤 시범 운영 과정을 거쳐 이번에 공식 상용 단계에 들어갔다.

양사는 양자컴퓨터를 단순 연구용이 아니라 실제 산업 운영 환경에 적용하는 데 초점을 맞추고 있다. 현재 항만 물류 최적화와 이산화탄소(CO₂) 저장 운영, 유정 배치, 시추 장비 일정 관리 등 아람코 주요 사업 분야를 중심으로 양자·고전 컴퓨팅 결합 기술 개발이 진행되고 있다.

이번 프로젝트는 사우디의 기술 자립 전략과도 맞물려 있다. 아람코는 자국 내 양자 전문 인력 육성과 연구 생태계 구축을 위해 파스칼과 공동 연구·교육 프로그램도 운영 중이다.

아흐마드 알 코와이터(Ahmad O. Al Khowaiter) 아람코 기술혁신 부문 수석부사장은 “이번 양자컴퓨팅 구축은 사우디 연구진과 엔지니어들이 함께 만든 기술 전환의 출발점”이라며 “차세대 에너지 기술과 저탄소 연료 개발, 공급망 최적화를 이끌 핵심 역량이 될 것”이라고 말했다.

와식 보카리(Wasiq Bokhari) 파스칼 최고경영자(CEO)는 “아람코는 양자컴퓨팅 기술 도입을 넘어 실제 산업 현장 적용까지 추진하고 있다”며 “파스칼의 양자 프로세서와 소프트웨어가 글로벌 산업 난제를 해결하는 단계로 진입하고 있다”고 밝혔다.

아람코의 벤처 투자 조직 와에드 벤처스(Wa’ed Ventures)는 지난 2023년 파스칼에 투자하며 중동 양자 산업 생태계 조성에 참여해왔다. 이후 양사는 에너지·산업 분야 중심의 양자 활용 모델을 공동 개발해 왔다.

업계에서는 이번 프로젝트가 미국과 유럽 중심으로 형성됐던 양자컴퓨팅 산업 경쟁 구도에 중동이 본격 진입했다는 점에서 의미가 크다고 보고 있다. 특히 사우디가 인공지능(AI)과 첨단 반도체, 양자기술까지 투자 범위를 넓히면서 중동 지역 기술 허브 경쟁도 한층 가속화될 전망이다.

주요 7개국(G7) 중앙은행들이 양자컴퓨팅 확산에 대비한 금융권 보안 체계 개편 필요성을 공식 제기했다. 현재 사용 중인 암호기술이 장기적으로 무력화될 가능성을 경고하면서 금융 시스템 전반의 선제 대응 논의가 본격화되는 분위기다.

프랑스중앙은행(Banque de France)과 캐나다중앙은행(Bank of Canada)이 공동 주도한 G7 중앙은행 양자기술 워킹그룹은 지난 11일(현지시간) 공개한 보고서를 통해 양자기술이 금융 시스템 보안과 지급결제 인프라, 시장 운영 구조에 미칠 영향을 분석했다.

보고서는 양자컴퓨팅 기술 발전이 기존 공개키 기반 암호체계 보안 가정을 흔들 수 있다고 진단했다. 현재 금융권에서 사용 중인 RSA와 타원곡선암호(ECC) 같은 암호기술은 기존 컴퓨터 환경에서는 해독이 어렵지만 충분한 성능의 양자컴퓨터가 등장할 경우 취약해질 가능성이 있다는 설명이다.

G7은 아직 금융권 암호체계를 직접 해독할 수준의 양자컴퓨터는 등장하지 않았다고 선을 그으면서도 향후 10년 안에 암호 해독 능력을 갖춘 양자컴퓨터가 개발될 가능성을 배제할 수 없다고 평가했다. 특히 현재 암호화된 금융 데이터를 미리 저장한 뒤 미래 양자컴퓨터를 이용해 복호화하는 ‘수집 후 해독(Harvest-Now, Decrypt-Later)’ 공격이 금융권 장기 보안 위협으로 부상하고 있다고 지적했다.

보고서는 지급결제망과 금융기관 간 통신, 중앙은행 보고 체계, 감독 데이터 등 장기간 기밀 유지가 필요한 정보일수록 양자위협 영향이 더 커질 수 있다고 분석했다. 디지털 서명 체계까지 흔들릴 경우 금융기관 사칭이나 거래 데이터 변조 가능성도 배제하기 어렵다고 덧붙였다.

이에 따라 G7은 양자내성 암호(Post-Quantum Cryptography·PQC)를 가장 현실적인 대응 수단 가운데 하나로 제시했다. 미국 국립표준기술연구소(NIST)를 중심으로 관련 알고리즘 표준화가 진행되고 있으며 일부 기술은 실제 보안 시스템 적용 단계에 들어섰다고 설명했다.

다만 금융권 전환 과정은 단순 소프트웨어 교체 수준이 아니라는 점도 함께 강조했다. 금융 시스템 내부에는 암호기술이 네트워크와 하드웨어, 인증 체계, 외부 기관 연동 구조 전반에 깊게 연결돼 있어 장기간 병행 운영과 호환성 검증이 필요하다는 것이다. 보고서는 이 과정에서 공급망 의존성과 운영 복잡성, 시스템 간 상호운용성 문제가 핵심 변수로 떠오를 가능성이 있다고 진단했다.

양자기술이 금융 시스템 운영 구조 자체를 바꿀 가능성도 언급됐다. 보고서는 양자컴퓨팅이 향후 리스크 분석과 포트폴리오 최적화, 유동성 계산, 금융시장 시뮬레이션 같은 연산 집약적 업무에서 활용될 가능성이 있다고 평가했다. 다만 현재 관련 기술은 대부분 실험 단계에 머물러 있으며 실제 금융 현장에 적용되기까지는 상당한 검증 과정이 필요하다고 설명했다.

G7은 금융권의 양자 대응이 단순 기술 경쟁이 아니라 장기적 신뢰 체계 유지와 연결된 문제라고 강조했다. 특히 소수 클라우드·기술 사업자 중심의 의존 구조가 심화될 경우 새로운 시스템 리스크로 이어질 가능성도 함께 경계해야 한다고 밝혔다.

영국 사이버보안 기업 사이트홉(Sitehop)이 국가 핵심 인프라와 산업제어망 보호를 위한 초소형 양자내성 암호장비를 선보였다. 양자컴퓨팅 시대를 대비한 차세대 암호 기술 수요가 커지는 가운데, 원격 산업 현장까지 보안 범위를 확대하려는 움직임으로 풀이된다.

사이트홉은 지난 18일(현지시간) 포스트 양자 암호(Post-Quantum Encryption) 장비 ‘세이프코어 엣지(SAFEcore Edge)’를 출시했다고 발표했다. 회사 측은 해당 장비가 운영기술(OT) 환경 전용으로 설계된 세계 최소형 하드웨어 기반 양자내성 암호 장비라고 설명했다.

세이프코어 엣지는 송전 변전소와 풍력발전 단지, 해양 시추 플랫폼, 산업제어시스템(ICS), 제조 공장, 수처리 시설 등 보안 인프라 구축이 제한적인 원격 산업 환경을 주요 적용 대상으로 삼고 있다. 중앙 제어 시스템과 현장 설비 간 통신 구간을 암호화해 산업망 보안성을 높이는 방식이다.

특히 소프트웨어 기반 보안 솔루션 대비 최대 1000배 낮은 지연 시간을 구현했다고 회사 측은 강조했다. 실시간 데이터 처리 비중이 높은 산업 설비 특성상 속도 저하 없이 암호화를 적용할 수 있다는 점을 핵심 경쟁력으로 내세웠다.

최근 에너지·기간시설 분야에서는 양자컴퓨팅 발전에 따른 기존 암호체계 무력화 가능성이 거론되면서 양자내성 암호 전환 논의가 확대되고 있다. 산업 운영망은 노후 시스템 비중이 높고 외부 접근이 제한적인 경우가 많아 기존 보안 체계만으로 대응하기 어렵다는 지적도 이어져 왔다.

세이프코어 엣지는 영국 셰필드(Sheffield)에서 설계됐으며 북잉글랜드 지역 생산시설에서 제조된다. 현재 글로벌 IT 서비스 기업을 통해 시범 운영이 진행 중이며 에너지·통신·방산 분야 고객사들도 도입 가능성을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.

이번 제품은 사이트홉의 ‘세이프 시리즈(SAFE Series)’ 플랫폼 최신 모델이다. 해당 플랫폼은 글로벌 대형 통신사업자를 통해 7개국에서 운영되고 있으며 정부·국방기관 네트워크에도 적용된 상태다.

벤 하퍼(Ben Harper) 사이트홉 최고기술책임자(CTO)는 “운영기술 환경은 초저지연 통신 요구와 원격 설치 구조, 노후 시스템 문제까지 동시에 안고 있어 기존 보안 솔루션만으로 대응하기 쉽지 않다”며 “세이프코어 엣지는 산업 현장에서 요구하는 성능을 유지하면서 하드웨어 기반 양자내성 암호화를 제공하도록 설계됐다”고 밝혔다.

멜리사 챔버스(Melissa Chambers) 최고경영자(CEO)는 “국가 핵심 인프라를 노린 사이버 공격 위험이 커지면서 산업 네트워크 통신 보호 중요성이 한층 높아지고 있다”며 “원격 설비까지 양자내성 암호 기술을 확장해 산업 인프라 전반의 보안 체계를 강화해 나갈 것”이라고 말했다.

호주 시드니 퀀텀 아카데미(Sydney Quantum Academy)가 양자 산업 전문 인력 양성을 위한 산업 체험 프로그램을 대폭 확대한다. 기존 대학원 중심 교육에서 벗어나 학부생과 박사과정 연구자, 산업 종사자까지 참여 대상을 넓히며 양자 기술 인재 저변 확대에 나선 것이다.

시드니 퀀텀 아카데미는 지난 18일(현지시간) 호주 시드니 메이소닉 센터(Sydney Masonic Centre)에서 열린 ‘퀀텀 퓨처 탤런트 2026 커리어 페어(Quantum Future Talent 2026 Careers Fair)’를 통해 이 같은 계획을 공개했다. 이번 행사는 호주 최대 규모 양자 산업 진로 행사로 마련됐다.

이번 프로그램은 양자 산업 분야에서 꾸준히 제기돼 온 실무 경험 부족 문제를 해소하기 위해 추진됐다. 참가자들은 초전도 양자 소자 제작과 특성 분석 등 실제 산업 현장에서 활용되는 핵심 기술을 직접 다루게 되며, 총 6일간 실습 중심 과정에 참여하게 된다.

특히 기존에는 대학원생 중심으로 운영되던 산업 연계 교육을 학부 과정까지 확대했다는 점에서 의미가 크다는 평가가 나온다. 시드니 퀀텀 아카데미는 다양한 배경의 인재들이 조기에 양자 산업을 경험할 수 있도록 지원 범위를 넓히겠다는 방침이다.

호주 연방과학산업연구기구(CSIRO)는 오는 2045년까지 호주 양자 산업 규모가 60억 호주달러 수준으로 성장하고 약 1만9400개의 일자리가 새롭게 만들어질 것으로 전망하고 있다. 양자 컴퓨팅과 양자 통신, 양자 센서 분야를 중심으로 산업 경쟁이 빠르게 확대되면서 전문 인력 확보 중요성도 함께 커지는 분위기다.

아눌락 찬티봉(Anoulack Chanthivong) 뉴사우스웨일스(NSW)주 혁신·과학·기술부 장관은 현장 연설에서 학생들이 산업 환경을 조기에 경험할 경우 관련 분야 진출 가능성이 높아진다고 설명했다. 이어 첨단 기술과 실제 산업 과제를 직접 접하는 과정이 학생들의 역량 강화로 이어질 것이라고 강조했다.

시드니 퀀텀 아카데미의 피터 터너(Peter Turner) 디렉터는 기존 시범 프로그램 운영 과정에서 학생과 산업계 의견을 반영해 교육 구조를 지속적으로 개선해왔다고 밝혔다. 또한 향후 호주 전역으로 프로그램 규모를 확대해 연간 40명 이상의 인재를 지원하는 체계를 구축하겠다는 계획도 공개했다.

행사 현장에는 구글 퀀텀 인공지능(Google Quantum AI)과 디락(Diraq), 실리콘 퀀텀 컴퓨팅(Silicon Quantum Computing) 등 주요 양자 기술 기업 관계자들도 참석했다. 이들은 양자 산업 채용 방향과 현장 수요, 미래 기술 인재 육성 전략 등을 주제로 다양한 논의를 이어갔다.

미국 클렘슨대학교(Clemson University)가 실제 양자컴퓨터 환경에서 소프트웨어 성능을 높이기 위한 연구 확대에 나선다. 연구 개발과 인재 양성을 포함한 이번 프로젝트 규모는 총 65만 달러에 달한다.

클렘슨대는 지난 18일(현지시간) 확장형 고성능·양자컴퓨팅 시스템 연구소(Scalable High-Performance and Quantum Computing Systems Lab·ScaLab)를 중심으로 양자 소프트웨어 최적화 연구를 강화한다고 발표했다. 연구는 양자 프로그램이 물리적 하드웨어에서 보다 안정적이고 효율적으로 작동할 수 있도록 실행 구조와 컴파일 과정을 개선하는 데 초점이 맞춰져 있다.

현재 양자컴퓨팅 분야에서는 하드웨어 성능 향상과 함께 실제 장비 특성에 맞춰 소프트웨어를 조정하는 기술 중요성이 커지고 있다. 양자 시스템은 기존 컴퓨팅 구조와 작동 방식이 크게 달라 오류 발생 가능성이 높고 실행 안정성 확보도 쉽지 않기 때문이다.

이번 투자금 가운데 25만 달러는 학부·대학원생 연구 지원에 투입된다. 학생들은 양자컴퓨팅과 머신러닝 기반 연구 프로젝트에 직접 참여하며 실제 연구 결과 도출 과정까지 경험하게 된다.

또 다른 15만 달러는 향후 3년간 진행되는 ‘퀀타톤(Quantathon)’ 운영에 사용된다. 해당 프로그램은 학생들이 양자 및 하이브리드 컴퓨팅 환경에서 실제 연산 문제 해결 과정을 수행하는 실습형 연구 행사다.

클렘슨대는 이와 함께 25만 달러를 별도로 배정해 사우스캐롤라이나주 전역 학생과 대학을 연결하는 학생 양자 연구 네트워크 구축에도 나선다. 약 7~8년 동안 운영 자금을 지원해 지역 기반 양자 연구 생태계를 장기적으로 확대한다는 계획이다.

스카랩(ScaLab)을 이끄는 롱 거(Rong Ge) 교수는 “양자 하드웨어가 고도화될수록 성능 경쟁력은 소프트웨어가 물리 시스템 특성에 얼마나 정밀하게 대응하느냐에 달려 있다”며 “물리 기반 머신러닝 기법을 컴파일 과정에 적용해 실제 양자 프로그램 실행 효율을 높이고 있다”고 말했다.

이번 프로젝트는 사우스캐롤라이나주가 지난 2023년 양자정보과학·기술 육성을 위해 1,500만 달러 규모 투자를 단행한 이후 이어지는 후속 전략 가운데 하나다. 업계에서는 대학 중심 연구와 지역 단위 인력 양성이 동시에 추진되면서 미국 남동부 지역의 양자 산업 기반 확대에도 속도가 붙을 것으로 보고 있다.

국내 양자 컴퓨팅 업계가 차세대 인재 확보와 기술 생태계 확장에 속도를 내고 있다. 양자 컴퓨팅 전문기업 노르마(Norma)는 자체 개발한 양자 부스터 모델을 대학생 대상 학술 무대에서 처음 공개하며 산학 협력 강화에 나섰다.

노르마는 지난 15일 국회의원회관에서 열린 ‘제2회 전국대학생양자컨퍼런스(QFK 2026·Quantum Future Korea 2026)’에 참가해 양자 기술 ‘파도 파울리(Pado Pauli)’를 공개했다고 밝혔다. 이번 행사는 과학기술정보방송통신위원장과 한국대학생양자학회(QISCA)가 공동 주최했으며, 전국 35개 대학 학생과 연구자, 산업계 관계자 등 300여 명이 참석했다.

행사 현장에서는 산업 세션 발표와 기업 전시 부스 운영이 함께 진행됐다. 정현철 노르마 대표는 산업 세션 발표를 통해 ‘파도 파울리 모델을 이용한 새로운 양자 컴퓨터 활용 방안’을 주제로 연구 내용을 소개했다.

노르마가 공개한 파도 파울리는 양자 컴퓨터 사용 효율을 높이기 위해 개발된 하이브리드 기반 양자 부스터 모델이다. 양자 회로 학습 과정은 그래픽처리장치(GPU)에서 수행하고 실제 연산은 양자처리장치(QPU)에서 처리하는 구조로, 제한된 양자 컴퓨팅 자원으로도 실제 구동 수준의 성능 구현을 목표로 한다.

최근 글로벌 빅테크 기업과 각국 정부가 양자 기술 주도권 확보 경쟁에 뛰어들면서 국내에서도 전문 인력 양성과 산학 협력 중요성이 커지고 있다. 특히 양자 컴퓨팅은 인공지능(AI) 이후 산업 판도를 바꿀 차세대 전략 기술로 평가받으며 반도체·바이오·보안 산업 전반으로 활용 범위를 넓혀가고 있다.

노르마는 행사 기간 동안 전용 부스를 통해 파도 파울리 실행 코드를 직접 시연하고 공동 연구 기관 모집에도 나섰다. 대학생 참가자들을 대상으로 양자 분야 진로 상담과 취업 관련 안내도 함께 진행했다.

현장에서는 실제 산업 현장에서 활용 가능한 양자 기술 사례에 대한 학생들의 관심도 이어졌다. 참가자들은 기업 관계자들과 연구 방향과 산업 적용 가능성 등에 대한 의견을 주고받으며 기술 흐름을 공유했다.

노르마는 올해 2월 서울대학교에서 열린 1회 행사에 이어 이번 행사에도 참여하며 한국대학생양자학회와 협력 관계를 이어가고 있다. 향후에는 인턴십 프로그램과 교육 지원 등 산학 연계 활동 범위를 확대할 계획이다.

정현철 노르마 대표는 “양자 기술에 관심을 갖고 도전하는 학생들이 앞으로 산업 생태계를 이끌 핵심 인재가 될 것”이라며 “산학연 협력을 바탕으로 국내 양자 기술 경쟁력 확대에 힘을 보태겠다”고 말했다.

양자 기술과 첨단 바이오 산업의 접점을 조망하는 국제 컨퍼런스가 경기 수원에서 열린다. 인공지능(AI) 이후 차세대 핵심 기술로 꼽히는 양자 기술이 의료·생명과학 분야와 어떤 방식으로 결합할 수 있을지 산업계와 학계의 관심이 모이고 있다.

‘광교 양자 바이오 서밋 2026(G-Quantum Bio Summit 2026)’ 조직위원회는 오는 27일부터 29일까지 사흘간 수원컨벤션센터에서 행사를 개최한다고 밝혔다. 지난해 첫 행사에 이어 두 번째로 열리는 이번 서밋은 재단법인 수원컨벤션센터가 주최하고 닷플래너, 성균관대학교 양자생명물리과학원(IQB), 성균관대학교 라이즈(RISE)사업단, 바이오신약 전주기 교육연구단 등이 공동 주관한다.

이번 행사는 학술·표준·임상·산업 분야별 세부 트랙으로 운영된다. 양자 기술 기반 바이오 연구와 산업화 가능성을 중심으로 산·학·연·병 협력 모델을 논의하는 자리로 마련됐다. 한국비임상시험연구회와 아주대학교 과학기술정책대학원, 코브라(KOBRA) 첨단바이오 연구협력센터, 아주대학교의료원 첨단의학연구원 등도 컨소시엄 형태로 참여한다.

행사에는 글로벌 연구자들도 대거 참석한다. 광음향 이미징(Photoacoustic Imaging) 분야 권위자인 리훙 왕(Lihong V. Wang) 미국 캘리포니아공과대학교(Caltech) 교수와 계산 이미징(Computational Imaging) 연구를 이끄는 에이도간 오즈칸(Aydogan Ozcan) 미국 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA) 교수, 나노광학 기반 바이오센싱 전문가인 오상현 미국 미네소타대학교 교수 등이 기조연설에 나선다.

특히 양자 기술과 바이오 산업의 사업화 가능성을 논의하는 ‘글로벌 리더스 라운드테이블’ 프로그램에는 실리콘밸리 투자업계와 글로벌 바이오 기업 관계자들이 참여한다. 플러그앤플레이(Plug and Play) 기업 파트너십 총괄 벤자민 브랜드(Benjamin Brand), 존스홉킨스대학교(Johns Hopkins University) 김덕호 교수, 더밀크(The Miilk) 손재권 대표 등이 참석해 산업 현장의 과제와 시장 흐름을 공유할 예정이다.

행사 기간 중 참가자와 글로벌 연사 간 1대1 비즈니스 미팅도 진행된다. 조직위원회는 연구 협력과 투자 연계 등 실질적인 성과 창출에 초점을 맞춘 프로그램이라고 설명했다.

일반 시민을 위한 공개 강연도 마련된다. ‘지-큐비에스(G-QBS) X 큐-가이아(Q-GAIA) 양자 콘서트’에서는 성균관대학교 최재붕·김범준·권석준 교수가 연사로 참여해 양자 기술의 개념과 미래 산업 변화상을 대중 눈높이에서 설명할 예정이다. 강연은 무료로 운영된다.

조직위원회 관계자는 “양자 기술은 반도체와 바이오, 의료 산업의 구조 자체를 바꿀 가능성이 있는 분야”라며 “이번 행사를 계기로 수원이 첨단 과학기술 협력 거점으로 자리매김할 수 있도록 국제 교류와 산업 연계를 확대해 나갈 계획”이라고 말했다.

양자컴퓨터 시대를 겨냥한 사이버 위협이 현실로 다가오면서 정부가 국가 핵심 지식재산(IP) 보호 체계 강화에 착수했다. 기존 암호체계를 무력화할 수 있는 차세대 해킹 위험에 대응하기 위해 한국형 양자보안 기술을 행정 시스템 전반에 시범 도입한다는 구상이다.

지식재산처는 대국민 지식재산정보 시스템과 내부 행정망에 한국형 양자내성암호(KpqC·Korean Post-Quantum Cryptography) 기술을 적용하는 실증 사업을 추진한다고 밝혔다. 양자컴퓨터 환경에서도 안전성을 유지할 수 있는 차세대 암호 기술을 실제 행정 서비스에 적용하는 것은 이번이 처음이다.

최근 인공지능(AI)을 활용한 자동화 해킹 기술이 빠르게 진화하면서 국가기관 보안 체계 전반에 대한 우려도 커지고 있다. 특히 해커가 암호화된 정보를 미리 수집한 뒤 미래의 양자컴퓨터로 해독하는 이른바 ‘에이치엔디엘(HNDL·Harvest Now, Decrypt Later)’ 방식이 새로운 보안 위협으로 떠오르고 있다.

지식재산처는 이에 대응하기 위해 지식재산정보 분석플랫폼(IPOP·IP One Portal)에 한국형 양자내성암호 알고리즘을 시범 적용하고 보안 안정성을 점검할 계획이다. 실증 과정에서 확보한 기술 데이터와 운영 경험은 향후 국가 지식재산 정보 보호 체계 고도화에 활용된다.

이번 사업은 국가정보원과 공동 분석을 거쳐 범정부 보안 표준 모델 구축에도 반영될 예정이다. 정부는 이를 통해 양자보안 전환 과정에서 발생할 수 있는 기술적 혼선을 줄이고 공공 시스템 전반의 보안 대응 체계를 끌어올린다는 방침이다.

차세대 지식재산행정 시스템인 아이피넥스(IPNEX) 구축 과정에도 양자보안 기술 확대 적용이 검토된다. 아이피넥스는 인공지능 기반 심사 체계와 무중단 행정 서비스를 목표로 추진 중인 차세대 지식재산 인프라다.

국내 양자내성암호 기술 경쟁력도 빠르게 성장하고 있다. 지식재산처에 따르면 1997년부터 올해 6월까지 주요 특허국(IP5) 기준 양자내성암호 핵심 기술 특허 출원은 한국이 101건으로 가장 많았다. 미국은 48건에 그쳤다. 기업별로는 크립토랩(CryptoLab)이 74건, 삼성에스디에스(Samsung SDS)가 48건을 기록하며 글로벌 기업들을 앞선 것으로 집계됐다.

정부는 일반 국민들의 이해도를 높이기 위한 홍보 작업도 병행한다. 양자컴퓨터 해킹 구조와 양자내성암호 핵심 원리를 정리한 정보 그림(인포그래픽)을 제작해 공개하고, 관련 기술 개념과 국내 특허 경쟁 현황 등을 국민들에게 알릴 계획이다.

정재환 지식재산정보국장은 “자율형 공격 인공지능과 양자컴퓨팅 기술 확산으로 사이버 위협 수준이 과거와 완전히 달라지고 있다”며 “국가 핵심 지식재산을 안정적으로 보호할 수 있도록 차세대 보안 체계를 단계적으로 구축해 나가겠다”고 말했다.

캐나다 광자 기반 양자컴퓨팅 기업 자나두(Xanadu)가 상장 이후 첫 분기 실적을 공개하며 대규모 기술 투자와 사업 확대 계획을 내놨다. 자나두는 지난 15일(현지시간) 발표를 통해 2026년 1분기 매출이 전년 동기 대비 4배 증가한 280만달러를 기록했다고 밝혔다. 같은 기간 순손실은 2060만달러로 집계됐다.

이번 실적 발표는 자나두가 크레인 하버 애퀴지션(Crane Harbor Acquisition Corp.)과의 기업결합을 마친 뒤 미국 나스닥(Nasdaq)과 토론토증권거래소(TSX)에 상장한 이후 처음 공개한 분기 보고서라는 점에서 관심을 모았다. 회사 측은 현재 연구개발과 상용화 확대를 위한 투자 단계에 집중하고 있다고 설명했다.

분기 말 기준 현금 및 현금성 자산은 2억7250만달러로 집계됐다. 여기에 더해 자나두는 캐나다 정부와 온타리오 정부를 상대로 최대 2억8500만달러 규모 지원 방안을 논의 중이라고 밝혔다. 해당 자금은 프로젝트 옵티미즘(Project OPTIMISM)과 캐나다 내 양자 제조 역량 확대 사업에 활용될 예정이다. 다만 회사는 현재 관련 절차가 실사와 최종 계약 단계에 있다고 덧붙였다.

광자를 기반으로 하는 양자컴퓨터는 빛 입자를 활용해 정보를 처리하는 구조다. 자나두는 이러한 광자 기술이 장거리 신호 전달 과정에서 손실이 적다는 특징을 갖고 있으며, 대규모 양자컴퓨팅 시스템 구축에 적합한 방식이라고 설명했다. 창업자이자 최고경영자인 크리스천 위드브룩(Christian Weedbrook)은 회사가 장기적으로 실용 규모 양자컴퓨팅 구현을 목표로 하고 있다고 밝혔다.

기술 협력 확대도 이어지고 있다. 자나두는 에이엠디(AMD), 록히드마틴(Lockheed Martin), 미쓰비시 케미컬(Mitsubishi Chemical), 텔러스(TELUS) 등과 공동 연구를 진행 중이라고 공개했다. 특히 에이엠디와의 협업에서는 하이브리드 양자-고전 컴퓨팅 기반 유체역학 시뮬레이션을 수행했으며, 20큐비트 환경에서 3500만개의 양자 게이트 연산을 처리했다고 설명했다. 회사 측은 해당 연구에서 기존 중앙처리장치 기반 방식 대비 약 25배 높은 처리 가속 효과를 확인했다고 전했다.

오픈소스 양자 소프트웨어 플랫폼 페니레인(PennyLane)의 성장세도 함께 공개됐다. 자나두는 최근 기준 플랫폼 활성 사용자가 3만5000명을 넘어섰으며, 월 평균 다운로드 수는 약 20만건 수준이라고 밝혔다. 페니레인은 양자컴퓨팅과 기존 컴퓨팅 자원을 함께 활용할 수 있도록 설계된 플랫폼으로, 머신러닝과 최적화 분야 중심으로 활용 범위를 넓혀가고 있다.

이와 함께 자나두는 분기 동안 첫 애널리스트 데이를 열고 기술 로드맵과 상용화 전략을 공개했다. 또한 최고재무책임자(CFO)로 마이클 트루주펙(Michael Trzupek), 최고법률책임자(CLO)로 나탈리 윌모어(Natalie Wilmore)를 신규 선임했다고 발표했다.

자금 조달 계획도 공개됐다. 자나두는 최대 3억달러 규모의 합성 장내매도 방식 자금조달 프로그램을 추진한다고 밝혔다. 회사는 시장 상황에 맞춰 단계적으로 자금을 확보하고, 이를 양자컴퓨팅 기술 개발과 장기 로드맵 확대에 활용할 계획이라고 설명했다.

중국 양자컴퓨팅 기업 오리진 퀀텀(Origin Quantum)이 4세대 초전도 양자컴퓨터 ‘오리진 우쿵-180(Origin Wukong-180)’을 공개하며 차세대 양자컴퓨팅 기술 확대에 나섰다. 이번 시스템은 양자칩과 운영체제, 측정·제어 장비 등을 모두 자체 기술로 개발한 것이 특징이다.

오리진 퀀텀은 지난 15일(현지시간) 발표를 통해 새롭게 개발한 오리진 우쿵-180이 자체 설계한 초전도 양자칩을 기반으로 구축됐다고 밝혔다. 회사 측은 시스템 공개와 동시에 전 세계 사용자를 대상으로 양자컴퓨팅 작업 접수를 시작했다고 설명했다.

이번에 공개된 오리진 우쿵-180은 양자컴퓨팅 칩 시스템과 양자 측정·제어 시스템, 양자 환경 지원 시스템, 양자컴퓨터 운영체제 등 네 가지 핵심 영역을 모두 자체 기술로 개발한 것이 특징이다. 오리진 퀀텀은 이를 통해 전 산업 체인 수준의 독립성과 통제성을 확보했다고 강조했다.

양자컴퓨터는 기존 반도체 기반 컴퓨터와 달리 큐비트(Qubit)를 활용해 복잡한 연산을 동시에 수행할 수 있는 차세대 기술로 꼽힌다. 특히 초전도 방식 양자컴퓨터는 극저온 환경에서 큐비트를 안정적으로 유지하며 높은 연산 성능을 구현할 수 있어 글로벌 주요 기업들이 경쟁적으로 개발에 나서고 있는 분야다.

오리진 퀀텀은 앞서 지난 2024년 3세대 초전도 양자컴퓨터 ‘오리진 우쿵(Origin Wukong)’을 공개한 바 있다. 회사 측에 따르면 해당 시스템은 2년 이상 안정적으로 운영됐으며, 전 세계 160개국 이상에서 약 5천만 건의 원격 접속이 이뤄졌다. 또한 90만 건 이상의 양자컴퓨팅 작업을 수행했다고 밝혔다.

회사는 지난 2025년 중국산 양자컴퓨팅 성능의 첫 해외 수출과 상업 판매 사례도 기록했다고 설명했다. 이를 통해 중국 내 양자컴퓨팅 기술의 상용화 가능성을 확인했다는 평가가 나오고 있다.

오리진 퀀텀은 현재 중국 최초의 양자칩 생산라인을 구축한 상태다. 또한 중국 최초의 초전도 양자컴퓨터를 실제 구축 및 배치했으며, 일반 사용자가 내려받을 수 있는 양자컴퓨터 운영체제도 자체 개발했다고 밝혔다.

이와 함께 중국 전역 약 100개 대학과 협력해 양자컴퓨팅 교육 프로그램도 운영 중이다. 회사 측은 연구 인력 양성과 양자 생태계 확대를 위해 교육 협력을 지속 확대하고 있다고 설명했다.

최근 글로벌 양자컴퓨팅 시장에서는 미국과 중국, 유럽, 일본 등을 중심으로 기술 경쟁이 빠르게 진행되고 있다. 업계에서는 양자칩 성능뿐 아니라 안정적인 제어 시스템과 운영 환경 구축 능력이 향후 상용화 경쟁의 핵심 요소가 될 것으로 보고 있다.

아일랜드 양자컴퓨팅 기업 이퀄원(Equal1)이 일반 데이터센터 환경에 바로 설치할 수 있는 실리콘 기반 양자컴퓨터 ‘랙큐(RacQ)’를 공개하며 상용 양자컴퓨팅 시장 공략에 나섰다. 연구실 중심으로 운영되던 기존 양자 시스템을 표준 서버 랙 내부로 옮기면서 실제 산업 현장 적용 가능성을 높였다는 평가가 나온다.

이퀄원은 지난 15일(현지시간) 표준 19인치 데이터센터 랙 규격에 맞춰 설계된 랙 마운트형 실리콘 스핀 양자컴퓨터 랙큐를 글로벌 출시했다고 발표했다. 해당 시스템은 기존 고전 컴퓨팅 인프라와 함께 운용되는 하이브리드 양자-고전 컴퓨팅(HQCC) 구조를 지원하는 것이 핵심이다.

하이브리드 양자-고전 컴퓨팅은 일반 서버와 양자처리장치(QPU)가 하나의 연산 체계처럼 동작하는 방식이다. 데이터 전처리와 후처리는 기존 서버가 담당하고, 복잡한 최적화 연산이나 특정 계산 과정만 양자 프로세서가 처리한다. 이 방식은 모든 연산을 양자 시스템에 맡기는 구조보다 현실적인 데이터센터 적용이 가능하다는 점에서 업계의 관심을 받고 있다.

이퀄원은 투자 리스크 분석, 공급망 최적화, 신소재 시뮬레이션 등 대규모 병렬 연산이 필요한 분야에서 해당 구조의 활용 가능성이 높다고 설명했다. 특히 기존 고성능 컴퓨팅(HPC) 환경을 유지하면서 일부 계산만 양자 자원으로 분산 처리할 수 있어 기존 인프라 교체 부담도 줄일 수 있다는 분석이 나온다.

회사는 미국 델 테크놀로지스(Dell Technologies)와 협력해 차세대 데이터센터 운용 모델도 공개할 예정이다. 양사는 델 테크놀로지스 월드(Dell Technologies World) 행사에서 랙큐와 델 파워엣지 R770(PowerEdge R770) 서버, 파워스위치(PowerSwitch) 네트워크 장비를 하나의 표준 데이터센터 랙 내부에 통합한 형태로 시연을 진행한다.

여기에 델의 양자 지능형 오케스트레이터(Quantum Intelligent Orchestrator) 프로토타입도 함께 적용된다. 해당 소프트웨어는 양자 시스템과 기존 서버 자원을 동시에 관리하며 연산 작업을 자동 분배하는 역할을 수행한다. 업계에서는 이번 시연이 양자처리장치를 기존 데이터센터 내부 자원처럼 활용하는 초기 사례가 될 가능성에 주목하고 있다.

기술 사양 역시 기존 양자컴퓨터와 차별화됐다. 랙큐는 일반 단상 전원 환경에서 작동하며 약 1600와트(W)의 전력을 소비한다. 별도의 대형 전력 설비 없이도 운영 가능하도록 설계됐으며 전체 시스템 무게는 약 400킬로그램(kg) 수준이다. 또한 표준 델 42U 랙 규격 안에 설치 가능해 기존 데이터센터 구조를 크게 변경하지 않아도 되는 것이 특징이다.

냉각 시스템 역시 장비 내부에 통합됐다. 랙큐에는 자체 폐쇄형 극저온 냉각 장치가 내장돼 있으며 외부 극저온 설비 없이 내부 온도를 0.3켈빈(K) 수준으로 유지한다. 기존 양자컴퓨터가 대형 냉각 설비와 별도 연구 공간을 필요로 했던 점을 고려하면 설치 접근성을 크게 개선한 셈이다.

시스템 핵심에는 ‘유니티큐(UnityQ)’로 불리는 실리콘 기반 양자 시스템온칩(System-on-Chip) 기술이 적용됐다. 해당 기술은 양자 연산 구조 전체를 단일 실리콘 패키지 안에 통합하는 형태로 개발되고 있다. 이퀄원은 기존 반도체 산업에서 사용되는 씨모스(CMOS) 공정을 그대로 활용할 수 있어 향후 생산 확대와 공정 표준화 측면에서도 경쟁력을 확보할 수 있다고 설명했다.

실리콘 기반 양자칩은 기존 반도체 제조 생태계와 직접 연결할 수 있다는 점에서 차세대 양자 산업의 핵심 기술 가운데 하나로 꼽힌다. 현재 다수의 양자컴퓨터가 특수 소재와 별도 제조 공정을 요구하는 것과 달리, 실리콘 기반 구조는 기존 반도체 생산라인 활용 가능성이 높아 대량 생산 전환에 유리하다는 평가가 나온다.

제이슨 린치(Jason Lynch) 이퀄원 최고경영자(CEO)는 “그동안 양자컴퓨팅은 대부분 연구소와 실험실에 제한돼 있었다”며 “이제 고객들은 기존 데이터센터 환경 안에서 직접 양자-고전 혼합 워크로드를 운영할 수 있게 될 것”이라고 밝혔다.

최근 글로벌 양자컴퓨팅 업계는 연구 중심 기술 경쟁에서 실제 데이터센터 적용 단계로 빠르게 이동하는 흐름을 보이고 있다. 프랑스의 파스칼(Pasqal)은 최근 구글 클라우드(Google Cloud)를 통해 중립 원자 기반 양자처리장치(QPU)를 서비스 형태로 제공하기 시작했으며, 일본에서는 후지쯔(Fujitsu)와 이화학연구소(RIKEN)가 256큐비트 양자컴퓨터 개발 프로젝트를 추진하며 대규모 양자 시스템 안정화 기술 확보에 나서고 있다.

업계에서는 이번 랙큐 공개가 양자컴퓨터를 독립 연구 장비가 아닌 데이터센터 내부 연산 자원으로 전환하려는 흐름을 상징적으로 보여준 사례라는 평가를 내놓고 있다. 기존 인공지능(AI) 서버와 고성능 컴퓨팅 인프라 사이에 양자처리장치가 함께 배치되는 구조가 현실화될 경우 차세대 데이터센터 설계 방식에도 적지 않은 변화가 나타날 것으로 전망된다.

인도 양자보안 기업 큐엔유 랩스(QNu Labs)가 글로벌 시장조사업체 마켓앤마켓츠 360쿼드런츠(MarketsandMarkets 360Quadrants)가 발표한 ‘2026 양자키분배(Quantum Key Distribution·QKD) 기업 평가 보고서’에서 글로벌 확립 리더(Global Established Leader)로 선정됐다. 회사는 지난 15일(현지시간) 관련 내용을 공식 발표했다.

이번 평가는 전 세계 양자 안전 보안 생태계에 속한 170개 이상의 기업을 대상으로 진행됐으며, 제품 구성과 배포 구조, 전송 매체, 매출 규모, 지역별 사업 역량 등을 종합적으로 분석해 상위 17개 기업을 확립 리더 그룹으로 분류했다. 평가 대상 산업에는 금융, 정부·국방, 의료, 자동차 분야 등이 포함됐다.

양자키분배 시장은 양자컴퓨팅 발전에 따른 차세대 보안 위협 대응 필요성이 커지면서 빠르게 성장하고 있다. 업계에서는 장기간 데이터 보호와 양자 내성 기반 암호 체계 구축이 주요 과제로 부상하면서, 관련 기술 도입이 본격화되고 있는 것으로 보고 있다.

큐엔유 랩스는 양자키분배와 양자암호 기반 기술을 활용해 정부와 국방, 금융, 통신, 핵심 인프라 분야를 위한 보안 통신 솔루션을 개발하고 있다. 특히 기존 통신 인프라와 연동 가능한 배포형 보안 체계 구축에 집중하며 실제 산업 환경 적용 확대를 추진 중이다.

수닐 굽타(Sunil Gupta) 큐엔유 랩스 공동창업자 겸 최고경영자(CEO)는 “양자 위협 대응은 더 이상 미래 과제가 아닌 현재의 보안 이슈가 되고 있다”며 “이번 선정은 회사의 기술 개발 역량과 실행력을 보여주는 결과”라고 밝혔다.

이어 “양자키분배(QKD), 양자난수생성기(QRNG), 포스트 양자 암호(Post-Quantum Cryptography·PQC), 크립토 애자일 플랫폼까지 폭넓은 보안 포트폴리오를 구축해 주요 시스템 보호 기술을 확보하고 있다”며 “양자 안전 보안 체계 전환을 앞당기는 데 집중하겠다”고 설명했다.

수디프타 폴 초두리(Sudiptaa Paul Choudhury) 최고마케팅책임자(CMO)는 “양자 안전 보안 기술은 차세대 사이버 보안 체계 구축 과정에서 전략적 우선순위로 자리잡고 있다”며 “광섬유 기반 양자키분배 네트워크와 대규모 구축이 가능한 보안 솔루션에 대한 산업계 관심이 확대되고 있다”고 말했다.

현재 큐엔유 랩스는 양자키분배 시스템과 양자암호 기반 플랫폼을 통해 민감 데이터 교환 보호 기능을 제공하고 있다. 회사 측은 기존 네트워크 환경을 유지하면서도 안전한 키 교환과 통신 보안 강화를 지원할 수 있도록 기술 개발을 이어가고 있다고 밝혔다.

캐나다 양자컴퓨팅 스타트업 노드 퀀티크(Nord Quantique)가 최근 미국 투자사 피델리티 인베스트먼츠(Fidelity Investments)가 주도한 투자 유치를 통해 약 14억달러 규모 기업가치를 인정받았다. 회사는 이번 투자 과정에서 약 3000만달러를 조달한 것으로 전해졌다.

지난 15일(현지시간) 보도된 내용에 따르면 노드 퀀티크는 캐나다 퀘벡주 셔브룩에 본사를 둔 양자컴퓨팅 기업이다. 이번 투자로 디웨이브 퀀텀(D-Wave Quantum), 재너두(Xanadu), 포토닉(Photonic) 등과 함께 기업가치 10억달러 이상 규모 캐나다 양자 기업 대열에 합류하게 됐다.

회사는 양자컴퓨터 핵심 난제로 꼽히는 오류 수정 문제 해결에 집중하고 있다. 일반적인 양자 시스템은 다수의 물리 큐비트를 활용해 안정적인 논리 큐비트를 구현하는 구조를 사용하지만, 노드 퀀티크는 하드웨어 단계에서 직접 오류를 보정하는 방식을 개발 중이다.

노드 퀀티크는 초저온 공동 내부에서 마이크로파를 제어하는 기술을 통해 양자 오류를 줄이는 접근법을 채택했다. 회사 측은 이를 통해 양자컴퓨터 운영에 필요한 장비 규모와 큐비트 수를 줄일 수 있다고 설명했다.

양자컴퓨터는 큐비트 특성상 외부 진동과 열, 잡음 등에 민감해 안정적인 계산 유지가 쉽지 않다. 현재 상당수 양자 시스템은 극저온 환경 유지를 위해 대형 냉각 장비를 필요로 하며, 오류 발생 빈도 역시 높은 수준인 것으로 알려져 있다.

노드 퀀티크는 셔브룩대학교 양자연구소에서 지난 2020년 출범했다. 물리학자 줄리앙 카미랑 르미르(Julien Camirand Lemyre)가 회사를 이끌고 있으며, 셔브룩 지역은 캐나다 내 주요 양자 기술 연구 거점 가운데 하나로 언급되고 있다.

또한 회사는 미국 국방고등연구계획국 다르파(DARPA)가 추진 중인 대규모 양자컴퓨터 개발 프로그램 2단계 참여 기업으로 선정됐다. 관련 보도에 따르면 해당 프로그램 참가 기업은 향후 최대 3억달러 규모 지원을 받을 가능성이 있는 것으로 전해졌다.

캐나다 정부 역시 다르파 프로그램에 참여하는 자국 기업 지원 확대에 나선 상태다. 보도에 따르면 캐나다는 미국 프로그램을 통해 확보한 자금과 별도로 참여 기업당 최대 2300만달러 지원 계획을 제시했다.

핀란드 양자컴퓨팅 기업 아이큐엠 핀란드 오와이(IQM Finland Oy)가 미국 증시 입성을 위한 절차에 속도를 내고 있다. 회사는 최근 미국 증권거래위원회(SEC)에 에프(F)-4 등록 서류를 제출하며 상장 준비를 공식화했다.

아이큐엠은 지난 14일(현지시간) 발표를 통해 특수목적합병회사 리얼 에셋 애퀴지션 코퍼레이션(Real Asset Acquisition Corp.)과의 합병을 추진한다고 밝혔다. 거래가 마무리될 경우 회사는 미국 나스닥 글로벌 마켓(Nasdaq Global Market)에 ‘아이큐엠엑스(IQMX)’라는 종목 코드로 상장될 예정이다.

에스포(Espoo)에 본사를 둔 아이큐엠은 초전도 기반 양자컴퓨터를 개발하는 기업으로, 하드웨어와 소프트웨어, 시스템 통합까지 직접 수행하는 풀스택 구조를 갖추고 있다. 초전도 양자컴퓨터는 극저온 상태에서 회로를 제어해 양자 연산을 수행하는 방식으로, 현재 글로벌 양자 산업에서 가장 경쟁이 치열한 분야 가운데 하나로 꼽힌다.

이번 거래에서 아이큐엠의 기업 가치는 신규 투자 자금 반영 이전 기준 약 18억달러로 평가됐다. 업계에서는 이를 두고 순수 양자컴퓨팅 기업 가운데 높은 수준의 시장 평가라는 분석이 나온다.

회사는 합병 이후 추가 자금 확보에도 나선다. 리얼 에셋 애퀴지션 코퍼레이션 신탁 계좌에 보관된 약 1억7500만달러를 비롯해 사모투자(PIPE) 방식으로 약 1억3400만달러를 유치했다고 밝혔다. 여기에 기존 워런트 행사 자금과 현재 보유 현금까지 포함하면 확보 가능한 자금 규모는 3억달러를 넘어설 전망이다.

아이큐엠은 확보한 자금을 오류 허용형 양자컴퓨터 개발에 집중 투입할 계획이다. 오류 허용 기술은 양자 연산 과정에서 발생하는 큐비트 오류를 안정적으로 보정하는 기술로, 상용 양자컴퓨터 구현을 위한 핵심 요소로 평가받는다.

양자컴퓨팅 산업은 막대한 연구개발 비용이 필요한 분야로 알려져 있다. 고성능 양자칩 제작은 물론 극저온 냉각 장비와 정밀 제어 시스템, 오류 수정 기술 확보까지 동시에 이뤄져야 하기 때문이다. 이로 인해 주요 양자 기업들은 최근 대규모 투자 유치와 증시 상장에 적극적으로 나서는 흐름을 보이고 있다.

아이큐엠 역시 이번 상장을 계기로 기술 개발 속도와 시장 확대 전략을 동시에 강화한다는 방침이다. 회사는 미국 나스닥 상장 이후 나스닥 헬싱키(Nasdaq Helsinki) 추가 상장도 검토 중이라고 설명했다.

업계에서는 이번 상장이 유럽 양자컴퓨팅 기업의 글로벌 자본시장 진출 사례라는 점에서 의미가 크다고 보고 있다. 특히 인공지능(AI)과 고성능 컴퓨팅 수요가 빠르게 확대되는 상황에서 양자컴퓨팅 기업들의 투자 경쟁 역시 한층 치열해질 것이라는 전망이 나온다.

양자컴퓨팅을 둘러싼 글로벌 경쟁이 기술 홍보 단계를 넘어 산업 대응 국면으로 이동하고 있다. 미국 사우스캐롤라이나주에서는 최근 대학과 산업계, 경제개발 기관을 중심으로 양자기술 대응 전략 논의가 본격화되는 분위기다.

지난 14일(현지시간) 공개된 업계 분석에 따르면 최근 양자컴퓨팅 관련 논의는 기술 가능성을 설명하는 수준에서 벗어나 실제 산업 적용과 인력 확보, 인프라 구축 문제로 빠르게 옮겨가고 있다.

그동안 업계에서는 양자기술이 미래 산업을 바꿀 핵심 기술이라는 점을 강조하는 데 초점이 맞춰졌다. 하지만 최근에는 기업과 기관들이 실제 준비 여부를 점검하는 단계에 접어들었다는 평가가 나온다.

사우스캐롤라이나 지역 대학들은 최근 첨단 컴퓨팅과 융합형 연구 인력 육성 방안을 확대 검토하고 있다. 산업계 역시 제조업과 물류, 국방, 사이버보안, 에너지 인프라 분야에서 양자기술 활용 가능성을 분석하는 움직임을 보이고 있다.

특히 기업들은 기술 자체보다 운영 효율성과 보안 경쟁력 확보 측면에 관심을 두는 분위기다. 향후 양자컴퓨팅이 공급망 관리와 산업 데이터 분석, 차세대 보안 체계 구축 등에 어떤 영향을 줄 수 있을지 검토가 이뤄지고 있는 것으로 전해졌다.

다만 업계에서는 양자산업이 여전히 초기 단계라는 점도 함께 지적된다.

현재 글로벌 양자 분야에서는 전문 인력 부족 현상이 심화되고 있으며, 연구·개발에 필요한 특수 장비와 인프라 구축 비용도 상당한 수준인 것으로 알려졌다. 주요 기술기업들 역시 상용화 시점과 수익성 확보 가능성을 두고 신중한 태도를 유지하고 있다.

그럼에도 산업계에서는 기술 전환 초기 대응이 장기 경쟁력을 좌우할 수 있다는 판단 아래 선제적 준비 필요성을 강조하고 있다.

보고서는 “기술 인식 확대만으로 산업 생태계가 만들어지지는 않는다”며 “실질적인 경제 효과는 결국 대학과 기업, 정책기관이 어떤 인력과 인프라를 구축하느냐에 달려 있다”고 분석했다.

이어 “양자기술 경쟁은 단순한 관심 단계에서 실행 단계로 이동하고 있다”며 “지역 산업 구조와 연결된 현실적인 대응 전략이 중요해지고 있다”고 진단했다.

미국 위스콘신주가 양자컴퓨팅 산업 경쟁에 본격적으로 뛰어들고 있다. 대학 연구진과 스타트업 기업들이 양자센서와 차세대 연산 기술 상용화에 속도를 내면서, 첨단 제조업과 바이오·에너지 산업 전반에서 새로운 성장 동력으로 주목받는 분위기다.

위스콘신기술위원회(Wisconsin Technology Council)의 매기 브리커먼 회장은 지난 14일(현지시간) 미국 위스콘신주 브룩필드에서 열린 ‘미국 경제 이익 정상회의(American Economic Interest Summit)’에서 “위스콘신에서는 이미 양자기술 분야의 연구 성과가 기업 설립과 상용화 단계로 이어지고 있다”고 밝혔다.

브리커먼 회장은 오는 6월 10일 ‘위스콘신 양자연합(Wisconsin Quantum Alliance)’을 공식 출범하고 관련 산업 생태계 구축에 나설 계획이라고 설명했다. 그는 연방정부 투자 자금이 일리노이·메릴랜드·콜로라도 등으로 집중되고 있지만, 위스콘신 역시 연구 인력과 산업 기반 측면에서 경쟁력을 확보하고 있다고 강조했다.

이날 행사에서는 위스콘신대학교 매디슨(UW-Madison) 연구진이 양자컴퓨팅 기술의 산업 활용 가능성을 소개했다.

매튜 오튼 교수는 양자컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 훨씬 복잡한 계산을 동시에 처리할 수 있다고 설명했다. 특히 양자컴퓨터의 기본 단위인 ‘큐비트(Qubit)’는 0과 1 가운데 하나만 선택하는 기존 비트(Bit)와 달리 여러 상태를 동시에 유지할 수 있어 연산 효율을 크게 끌어올릴 수 있다는 것이다.

오튼 교수는 “양자컴퓨터는 기존 컴퓨터가 처리하지 못하는 암호 해독 문제에 접근할 수 있다”며 “보안 체계 전반에 큰 변화를 가져올 가능성이 있다”고 말했다.

산업 현장 적용 가능성도 거론됐다. 그는 양자컴퓨터를 활용하면 금속 부식 과정을 정밀하게 분석할 수 있어 인프라와 차량 수명 연장 기술 개발에 도움이 될 수 있다고 설명했다. 또 화학 반응 분석 능력을 바탕으로 비료 생산 효율 개선과 친환경 연료 개발에도 활용 가능성이 있다고 덧붙였다.

전기·컴퓨터공학부 소속 제니퍼 초이 교수는 양자센서 기술 연구 현황을 공개했다. 양자센서는 원자 수준 입자의 민감한 반응을 이용해 자기장과 중력 변화를 정밀하게 측정하는 기술이다.

초이 교수는 “양자센서는 광물 탐사와 정밀 농업, 차세대 항법 장비뿐 아니라 생체 신호 분석 분야에서도 활용 범위가 확대되고 있다”고 설명했다.

그는 현재 양자센서 기반 항법 시스템을 개발 중인 디랙 랩스(Dirac Labs)의 창립 과학 고문으로도 활동하고 있다.

위스콘신 지역에서는 최근 양자기술 기반 창업이 늘어나면서 산업계 기대감도 커지는 분위기다. 브리커먼 회장은 중서부 지역에서 오는 2035년까지 양자경제와 연계된 신규 일자리 20만개가 창출될 수 있다는 전망도 소개했다.

그는 “인공지능(AI)과 핵융합 산업 등 다른 미래 기술과 양자기술이 결합될 가능성도 커지고 있다”며 “지금이 산업 경쟁력을 확보할 중요한 시점”이라고 말했다.

키사이트테크놀로지스(Keysight Technologies)가 제조 현장에서 발생하는 조립 공정 문제를 사전에 검증할 수 있는 가상 시뮬레이션 솔루션 ‘키사이트 어셈블리(Keysight Assembly)’를 공개하며 제조 산업 디지털 전환 시장 확대에 나섰다.

자동차와 산업 제조 분야에서는 실제 양산 단계에서 조립 오차나 변형 문제가 발견될 경우 대규모 재작업과 생산 일정 차질로 이어지는 사례가 반복되고 있다. 업계에서는 조립 불량으로 인한 리콜과 품질 보증 비용 부담이 갈수록 커지는 만큼, 생산 이전 단계에서 위험 요소를 미리 확인하려는 수요가 빠르게 증가하는 분위기다.

키사이트가 선보인 이번 솔루션은 전문적인 유한 요소 모델링(FEM) 기술 없이도 엔지니어가 실제 생산 환경과 유사한 공정을 가상 공간에서 구현할 수 있도록 설계된 것이 특징이다. 사용자는 부품 배치와 클램핑, 결합 과정을 단계별로 재현하면서 조립 과정에서 발생할 수 있는 변형과 치수 편차를 사전에 점검할 수 있다.

특히 자동차 주문자상표부착생산(OEM) 기업들과 협업해 개발된 만큼 실제 생산 현장의 공정 흐름을 반영한 점이 강점으로 꼽힌다. 제조사는 시제품 제작 이전 단계에서 문제 발생 가능성을 확인할 수 있어 시행착오를 줄이고 생산 정확도를 높일 수 있다는 설명이다.

기존 스탬핑(Stampling) 시뮬레이션 소프트웨어와 연동되는 점도 눈길을 끈다. 엔지니어는 성형 단계에서 생성된 데이터를 조립 공정까지 이어서 활용할 수 있으며, 생산 전 스캔 데이터와 실제 결과값을 비교해 공정 정확도를 검증할 수 있다. 제조 공정별 데이터를 하나의 흐름으로 연결해 변수 발생 시점을 앞당겨 파악할 수 있는 셈이다.

마틸드 샤뱅(Mathilde Chabin) 키사이트 가상 제조 부문 제품 관리 디렉터는 “생산 이후 변형 문제가 발견되면 수정 비용과 시간이 크게 늘어날 수밖에 없다”며 “키사이트 어셈블리는 실제 제조 워크플로를 기반으로 공정 민감도를 초기 단계에서 확인할 수 있도록 지원한다”고 말했다.

시장에서는 제조업 전반에 디지털 트윈과 가상 검증 기술 도입이 확대되는 흐름 속에서 관련 솔루션 경쟁도 한층 치열해질 것으로 보고 있다. 생산 효율성과 품질 안정성을 동시에 확보하려는 기업 수요가 커지면서 가상 제조 플랫폼 시장 역시 지속적으로 성장할 전망이다.

연세대학교와 서울대학교가 양자컴퓨터와 인공지능(AI), 바이오 기술을 결합한 첨단 융합 연구 생태계 구축에 나선다. 양교는 공동 연구 체계와 산학협력 기반을 확대해 인천 송도와 경기 시흥을 연결하는 바이오 산업 거점을 조성하겠다는 구상이다.

연세대와 서울대는 지난 13일 ‘양자·인공지능(AI)·바이오 연구개발 및 산학협력을 위한 업무협약(MOU)’을 체결했다고 밝혔다. 이번 협약은 연세대 국제캠퍼스와 서울대 시흥캠퍼스를 중심으로 첨단 바이오 연구 역량을 결집하는 데 초점이 맞춰졌다.

양교는 연세대 국제캠퍼스가 보유한 양자컴퓨터 인프라와 서울대 시흥캠퍼스에 구축될 인공지능(AI) 연구 기반을 연계해 바이오의약품과 첨단 바이오 분야 연구를 확대할 계획이다. 특히 대규모 데이터 분석과 신약 개발, 정밀 의료 분야에서 양자컴퓨팅과 인공지능 기술 활용 가능성이 커질 것으로 기대하고 있다.

이번 협력은 인천광역시와 경기도 시흥시가 지난 2024년 ‘인천-시흥 바이오 특화단지’로 지정된 이후 본격화됐다. 양교는 대학 중심 연구개발 역량을 토대로 기업과 연구기관 유치를 확대하고, 관련 산업 생태계를 키워나간다는 방침이다.

협약에 따라 양 기관은 공동연구센터 설립과 운영 체계 구축을 비롯해 원천기술 공동 활용, 전문 연구인력 양성, 연구시설·장비 공동 사용 등을 단계적으로 추진한다. 캠퍼스 간 협력 기반도 확대해 인재 교류와 공동 프로젝트를 활성화할 예정이다.

연세대는 지난해 11월 국내 대학 가운데 처음으로 127큐비트 범용 양자컴퓨터를 국제캠퍼스에 도입했다. 이어 올해 3월에는 ‘연세퀀텀컴플렉스(Yonsei Quantum Complex)’ 운영에 들어가며 연세사이언스파크(YSP)를 중심으로 양자·인공지능(AI)·바이오 융합 클러스터 조성에 속도를 내고 있다.

윤동섭 연세대 총장은 “양자컴퓨터와 인공지능, 바이오 기술은 미래 산업 경쟁력을 좌우할 핵심 분야”라며 “이번 협력을 계기로 송도와 시흥을 연결하는 첨단 연구 거점 조성에 힘을 보태겠다”고 말했다.

유홍림 서울대 총장도 “첨단 과학기술 기반의 바이오 연구 체계를 구축하는 중요한 출발점이 될 것”이라며 “대학 간 협력을 통해 새로운 연구 모델을 만들어가겠다”고 밝혔다.

최근 몇 년 사이 양자산업은 더 이상 연구실 안에서만 이야기되는 기술이 아니게 됐다. 미국과 중국, 유럽연합(EU), 한국까지 각국 정부가 수조 원 규모의 투자를 발표하고 있고, 글로벌 빅테크 기업들은 양자컴퓨터와 양자통신, 양자센싱 기술 경쟁에 뛰어들고 있다. IBM은 1,121큐비트 양자 프로세서 ‘콘도르’를 공개했고, 구글은 오류정정 기술에서 의미 있는 성과를 발표했다. 아이온큐와 사이퀀텀 같은 기업들은 대규모 투자 유치와 함께 실제 상용화를 향한 속도를 높이고 있다.

하지만 정작 대중의 거리감은 아직 크다. 대부분 사람들에게 양자기술은 여전히 “천재 물리학자들만 다루는 어려운 기술”처럼 보인다. 그런데 현장에서 들리는 이야기는 다르다. 최근 업계 관계자들을 만나보면 공통적으로 나오는 말이 있다. “기술보다 사람이 부족하다”는 이야기다.

미국에서는 최근 의회 청문회에서 양자 분야 인력 부족 문제가 공식적으로 언급됐다. 양자기업과 연구기관들은 연구자뿐 아니라 엔지니어, 소프트웨어 개발자, 사업개발 인력, 교육 담당자, 정책 전문가까지 전방위적으로 인력이 부족하다고 말하고 있다.

실제로 미국과 유럽에서는 양자 인력을 확보하기 위한 경쟁도 이미 시작됐다. IBM과 구글, 마이크로소프트 같은 기업들은 자체 교육 프로그램을 운영하고 있고, 대학과 기업이 함께 양자 인재를 육성하는 프로젝트도 빠르게 늘어나고 있다. 정부 역시 단순 연구 지원을 넘어 산업 인력 양성 자체를 국가 전략으로 보기 시작했다.

한국도 분위기가 달라지고 있다. 정부는 양자 전략위원회를 출범시키고 양자 스타트업 투자와 인력 양성 계획을 발표했다. 아직 시장 규모는 초기 단계지만 산업 자체를 먼저 키우려는 움직임은 분명해지고 있다.

양자산업은 이미 연구실 밖으로 빠르게 퍼지고 있다. 해외 양자기업들의 채용 공고만 봐도 연구직 외에 소프트웨어 엔지니어, 하드웨어 설계, 데이터 분석, 기술사업화 등 일반 산업과 비슷한 구조가 빠르게 만들어지고 있다.

미국 시카고 퀀텀 익스체인지가 분석한 자료에 따르면 양자기술 관련 일자리의 절반 이상은 대학원 학위를 요구하지 않았다. 산업계에서는 오히려 학사 이하 인력 비중이 더 높게 나타났다. 양자산업이 더 이상 일부 연구자들만의 세계가 아니라는 뜻이다.

이 장면은 AI 산업 초기를 떠올리게 한다. 지금은 누구나 AI를 사용하는 시대지만, 불과 2017년만 해도 실제로 AI를 업무에 활용한 미국 기업 비율은 6% 수준에 불과했다. 당시 대부분 사람들은 AI가 자신의 일과 연결될 것이라고 생각하지 않았다. 그러나 몇 년 뒤 AI는 모든 산업으로 확산됐다.

지금의 양자산업은 2017년 전후 AI 시장과 닮아 있다. 대중은 아직 체감하지 못하지만 정부와 기업, 투자 시장은 이미 움직이고 있다.

실제 산업 역사를 보면 초기 시장에서 빠르게 성장한 쪽은 반드시 핵심 기술 개발자만은 아니었다. 반도체 산업에서는 칩 기업뿐 아니라 장비·소재 기업들도 함께 성장했고, 스마트폰 시대에는 배터리·디스플레이·카메라 모듈 산업까지 동시에 커졌다.

AI 역시 마찬가지였다. AI 모델 기업만 성장한 것이 아니라 GPU, 데이터센터, 클라우드, 전력 인프라 산업까지 함께 움직이기 시작했다. 새로운 기술 산업은 결국 기술 하나만 성장하는 것이 아니라 주변 산업 전체가 같이 움직이며 시장 규모를 키워간다는 특징이 있다.

양자산업도 비슷한 흐름으로 가고 있다. 단순히 양자컴퓨터를 만드는 기업들만 움직이는 것이 아니라 장비와 소재, 소프트웨어, 데이터센터, 국방, 통신, 에너지 산업까지 함께 연결되기 시작했다.

최근에는 금융·제약·물류 기업들도 양자기술 활용 가능성을 검토하기 시작했다. 제약 업계는 신약 개발과 분자 시뮬레이션 분야에 관심을 보이고 있고, 금융권은 리스크 분석과 포트폴리오 최적화, 물류 산업은 복잡한 경로 계산과 공급망 최적화 가능성을 연구하고 있다.

아직 실제 산업 적용은 초기 단계에 가깝지만 중요한 것은 방향이다. 과거 AI 역시 처음에는 일부 기업들의 실험처럼 보였지만 시간이 지나며 거의 모든 산업으로 확산됐다. 지금 양자산업에서도 비슷한 움직임이 나타나기 시작한 것이다.

실제로 글로벌 양자 컨퍼런스인 Q2B나 IEEE 퀀텀위크 같은 행사들을 보면 참가자의 상당수가 산업계와 정부 관계자들이다. 예전에는 연구자 중심 분위기가 강했다면 최근에는 금융, 제약, 국방, 에너지, 물류 기업 관계자들까지 참여해 양자기술 활용 가능성을 검토하고 있다.

이러한 변화는 양자기술이 더 이상 먼 미래의 이야기만은 아니라는 점을 보여준다. 아직 완전한 상용화 단계에 이르지는 않았지만, 시장은 이미 움직이기 시작했다. 물론 지금 당장 양자컴퓨터가 모든 산업의 문제를 해결할 수 있는 단계는 아니다. 기술적 난제도 여전히 많고, 상용화까지는 더 많은 시간이 필요하다. 하지만 산업적 관점에서는 오히려 지금과 같은 시기가 더욱 중요할 수 있다.

완성된 산업에는 이미 강자들이 자리를 잡고 있지만, 양자산업은 아직 시장 구조와 산업 표준이 고정되지 않은 상태다. 어떤 기업이 먼저 시장을 선점할지, 어떤 기술 방식이 살아남을지도 아직 명확하지 않다. 그렇기 때문에 지금 양자산업에서 중요한 것은 단순한 기술 이해에만 있지 않을 수 있다. 시장 변화와 산업 흐름을 얼마나 빠르게 읽고 움직이느냐가 더욱 중요한 요소로 작용할 가능성이 크다.

앞으로 5년, 10년 동안 양자산업은 기술 경쟁을 넘어 산업 전체의 속도 경쟁으로 이어질 가능성이 높다. AI 산업이 성장한 이후 많은 사람들은 “조금만 더 빨리 움직였어야 했다”고 이야기했다. 지금의 양자산업 역시 몇 년 뒤 비슷한 이야기가 나올지는 아직 아무도 모른다. 결국 미래의 승부는 누가 더 먼저 흐름을 읽고 움직였느냐에 따라 갈릴 가능성이 크다.

미국 보안 기업 파테로(Patero)와 산업용 인공지능(AI) 소프트웨어 기업 오릴라(Orilla.ai)가 양자내성 암호 기술을 적용한 산업용 AI 플랫폼 구축에 나섰다. 장기간 운영되는 산업 인프라를 겨냥해 양자컴퓨터 시대 보안 위협 대응 시장 선점에 나선 것으로 풀이된다.

양사는 지난 13일(현지시간) 산업 현장용 AI 운영 환경과 양자내성 보안 기술을 결합한 ‘엣지 투 엔터프라이즈(Edge-to-Enterprise)’ 플랫폼 개발 협력을 공식 발표했다.

이번 플랫폼은 공장과 유전, 항만, 발전 설비 등 산업 현장에서 생성되는 데이터를 실시간 분석하면서 동시에 양자컴퓨터 기반 해킹 위협에도 대응할 수 있도록 설계됐다.

최근 산업 현장에서는 AI 기반 자동화 시스템과 원격 운영 기술 도입이 빠르게 확대되고 있다. 하지만 운영기술(OT)과 사물인터넷(IoT) 환경 상당수는 15~30년 이상 장기 운영되는 구조여서 미래 양자컴퓨터 등장 시 현재 암호체계가 무력화될 가능성이 주요 위험 요소로 지목돼 왔다.

특히 최근에는 데이터를 미리 탈취한 뒤 향후 양자컴퓨터 성능 발전 이후 복호화를 시도하는 이른바 ‘수집 후 복호화(Harvest Now, Decrypt Later)’ 공격 우려도 커지는 상황이다. 산업 설비 운영 정보와 장기 저장 데이터 보호 필요성 역시 함께 확대되고 있다.

미국 국방부도 군사 시스템과 핵심 기반시설 전반에 대한 양자내성 암호 전환 계획 수립을 요구하고 있다. 통신과 에너지, 국가 인프라 분야에서도 양자보안 체계 도입 논의가 본격화되는 분위기다.

파테로와 오릴라는 이번 협력을 통해 산업 현장 간 데이터 전송과 클라우드 연동, 원격 운영 시스템까지 전 구간 암호화 체계를 구축한다는 계획이다.

기존 VPN(가상사설망) 중심 연결 구조 대신 세션 단위 양자보안 통신 방식을 적용해 장기 데이터 보호 수준을 높이겠다는 전략이다. 산업 현장 장비와 서버 간 연결 과정에서 발생할 수 있는 중간 탈취 위험을 줄이는 데 초점을 맞췄다는 설명이다.

피터 벤틀리 파테로 최고운영책임자(COO)는 “산업 인프라 지능화 속도가 빨라질수록 장기 보안 체계 중요성도 함께 커지고 있다”며 “AI 기반 운영 환경을 수십 년 단위로 안정적으로 보호할 수 있는 구조 구축이 핵심 과제가 되고 있다”고 밝혔다.

린디 사블로프 오릴라 최고경영자(CEO)는 “산업 AI 확대 과정에서 가장 중요한 요소는 데이터 신뢰성과 운영 안정성”이라며 “양자내성 보안 기술 결합으로 산업 현장 AI 도입 부담을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

업계에서는 양자보안과 산업 AI 결합 시장이 향후 스마트팩토리와 에너지 인프라, 자율 운영 시스템 분야 핵심 경쟁 영역으로 확대될 가능성에 주목하고 있다.

양사는 현재 30~90일 규모 시범 구축 사업과 핵심 인프라 대상 프로젝트를 추진 중이다. 산업 장비 제조사 대상 주문자상표부착생산(OEM) 협력 사업도 병행할 계획이다.

미국 양자기술 기업 인플렉션(Infleqtion)이 차세대 전파 감지 플랫폼 ‘퀀텀 스펙트럼(Quantum Spectrum)’을 공개하고 국방·통신 시장 공략에 나섰다. 드론 확산과 GPS 교란, 전자전 위협이 커지는 가운데 기존 RF(무선주파수) 수신 체계를 보완할 새로운 감지 기술로 관심이 모이고 있다.

인플렉션은 지난 13일(현지시간) 원자 기반 RF 감지 플랫폼 퀀텀 스펙트럼을 공식 발표했다. 회사 측은 수십 년간 유지돼 온 기존 RF 감지 구조를 바꿀 새로운 양자센싱 분야라고 설명했다.

RF 기술은 군 통신과 항공 관제, 위협 탐지, 물류 이동, 전력망 운영 등 주요 인프라 전반에 활용된다. 하지만 최근 드론 전파 교란과 GPS 스푸핑, 재밍 공격 사례가 늘어나면서 기존 안테나 기반 수신 장비만으로는 복잡한 전자전 환경 대응에 한계가 있다는 지적이 이어져 왔다.

인플렉션은 전통적인 전자식 RF 수신기 대신 ‘리드버그 원자(Rydberg Atom)’를 감지 매개체로 활용했다. 특정 원자 상태 변화를 통해 전파를 감지하는 방식이다.

회사는 해당 기술이 헤르츠(Hz) 단위 저주파부터 테라헤르츠(THz) 대역까지 넓은 영역을 하나의 장치에서 연속 감지할 수 있다고 설명했다. 복수 안테나와 별도 수신 장비를 조합해야 했던 기존 구조 대비 탐지 범위와 신호 식별 효율을 높일 수 있다는 의미다.

특히 전파 혼선이나 재밍 환경에서도 상대적으로 안정적인 신호 판별이 가능하다는 점에서 군 통신 체계 현대화 사업과 연계 가능성이 거론된다.

매트 킨셀라 인플렉션 최고경영자(CEO)는 “현재 시제품 제작과 현장 시험을 진행 중이며 실제 운용 환경 적용 단계까지 개발 범위를 확대하고 있다”고 밝혔다.

인플렉션은 이미 미국·영국·호주에서 관련 국방 프로젝트를 진행하고 있다.

미국에서는 미 육군 전투역량개발사령부 산하 육군연구소와 이동형 양자 RF 실증 사업을 추진 중이다. GPS 신호가 차단되거나 교란된 상황에서도 군 통신과 위치 확인 기능을 유지하는 것이 목표다.

영국에서는 혁신청(Innovate UK) 지원 아래 다중 양자센서를 활용한 방향 탐지 기술 개발 사업에 참여하고 있다. 저주파 장거리 통신 신호 방향을 정밀 분석하는 기술 확보가 핵심이다.

호주에서는 국방과학기술그룹(Defence Science and Technology Group)과 함께 머신러닝 기반 광대역 양자 RF 수신 시스템 개발 사업을 진행 중이다. 미국·영국·호주 안보 협의체 오커스(AUKUS) 체계와 연계한 기술 협력 확대 가능성도 거론된다.

업계에서는 양자 RF 감지 기술이 향후 군사 분야를 넘어 항공 관제와 차세대 이동통신, 드론 탐지, 에너지 인프라 감시 시장으로 확대될 가능성에도 주목하고 있다.

시장조사업체 매킨지(McKinsey)는 글로벌 양자센싱 시장 규모가 오는 2040년 약 310억달러 수준까지 성장할 것으로 전망했다. 기존 양자컴퓨팅 중심 투자 흐름이 실제 산업 인프라와 방산 시장으로 확장되는 움직임도 빨라지는 분위기다.

인플렉션은 현재 델 페더럴(Dell Federal), 엘3해리스(L3Harris), SAIC 등 방산·기술 기업들과 협력 체계를 구축한 상태다. 양자 기반 전파 감지 기술 상용화 경쟁 역시 본격화될 것으로 전망된다.

양자 기술 기반 헬스케어 기업 엔비전(NVision)이 대규모 투자 유치와 함께 양자컴퓨팅 사업 확대에 나서며 의료·제약 산업 내 차세대 양자 플랫폼 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다. 엔비전은 지난 13일(현지시간) 5천500만달러 규모의 시리즈B 투자 유치를 완료하고 기존 양자센싱 중심 사업을 양자컴퓨팅 영역까지 확장한다고 발표했다.

이번 투자에는 글로벌 의료기기 기업 애보트(Abbott)를 비롯해 유럽투자은행(EIB), 씨디피 벤처 캐피털(CDP Venture Capital), 플레이그라운드 글로벌(Playground Global), 매터웨이브 벤처스(Matterwave Ventures), 앙트레 캐피털(Entrée Capital) 등이 참여했다. 이번 자금 조달을 포함한 엔비전의 누적 투자 유치 규모는 총 1억2천만달러 수준으로 확대됐다.

엔비전은 현재 양자 기반 자기공명영상 플랫폼 폴라리스(POLARIS)를 핵심 사업으로 운영하고 있다. 폴라리스는 양자 기술을 활용해 기존 자기공명영상 장비에서 활용되는 당 기반 이미징 신호를 대폭 증폭시키는 구조를 채택하고 있다. 이를 통해 암과 대사 질환 환자의 생체 반응을 실시간 수준으로 분석할 수 있도록 설계됐으며, 기존 영상 분석 방식 대비 훨씬 빠른 치료 반응 확인이 가능하다는 평가를 받고 있다.

기존 의료 영상 기술은 종양 크기 변화나 조직 형태 변화 등을 기반으로 치료 효과를 확인하는 경우가 많아 수개월 이상 시간이 소요되는 한계가 있었다. 반면 엔비전은 질병의 생물학적 변화를 직접 분석하는 방식을 통해 수 시간에서 수일 이내 치료 반응을 확인할 수 있다고 설명했다. 의료 현장에서 실제 활용 가능한 양자 기술 사례라는 점에서 업계 관심도 커지고 있다.

회사는 폴라리스 개발 과정에서 유기 분자 기반 신규 큐비트 구조를 확보했다고 밝혔다. 이를 기반으로 엔비전은 광자 집적 양자회로 플랫폼 피아이큐씨(PIQC)를 개발 중이다. 해당 기술은 단일 광자 방출 유기 분자를 광자 칩 위에 직접 통합하는 구조로 설계되며, 기존 반도체 제조 공정을 활용할 수 있다는 점에서 대규모 양산 가능성을 확보한 기술로 평가받고 있다.

엔비전은 양자컴퓨팅을 활용한 신약 설계와 양자 MRI 기반 검증 체계를 하나의 플랫폼으로 통합하겠다는 전략도 공개했다. 양자컴퓨터를 통해 난치 질환 치료 후보 물질을 설계하고, 이를 실제 생체 환경에서 빠르게 검증하는 방식이다. 업계에서는 이 같은 구조가 기존 제약 산업의 장기 개발 구조를 크게 단축시킬 가능성이 있다고 보고 있다.

셀라 브로시(Sella Brosh) 엔비전 최고경영자는 “양자컴퓨터가 기존 방식으로 접근하기 어려웠던 질환 영역에서 새로운 치료 후보를 대량으로 도출하게 될 것”이라며 “양자컴퓨팅과 양자센싱 기술을 연결해 설계와 검증을 동시에 수행하는 구조를 구축하고 있다”고 밝혔다.

현재 폴라리스 시스템은 미국 메모리얼 슬론 케터링 암센터(Memorial Sloan Kettering Cancer Center), 영국 케임브리지대학교(University of Cambridge), 독일 뮌헨공과대학교(Technical University of Munich) 등 주요 의료기관에 설치되고 있다. 엔비전은 올해 말까지 미국과 유럽, 아시아 지역 약 20개 의료기관으로 장비 공급을 확대할 계획이라고 설명했다.

애보트는 이번 투자에서 유일한 전략적 투자자로 참여했다. 회사 측은 양자 기술이 질병 조기 진단과 복잡한 생체 데이터 분석 분야에서 새로운 가능성을 제시할 수 있다는 점에 주목하고 있다고 밝혔다. 애보트는 향후 엔비전 기술을 활용한 차세대 진단 시스템 적용 가능성도 검토 중인 것으로 전해졌다.

양자 기술 업계에서는 이번 엔비전 사례를 단순 연구 단계를 넘어 실제 의료 산업 적용이 본격화되는 신호로 해석하고 있다. 기존 양자 기업들이 연산 성능 확보 자체에 집중해왔다면 엔비전은 의료 진단과 신약 개발이라는 실질 시장 공략에 집중하고 있다는 점에서 차별화된 전략을 보여주고 있다는 평가가 나온다.

특히 글로벌 제약 시장이 인공지능 기반 신약 개발 경쟁에 이어 양자컴퓨팅 기술 도입 경쟁으로 확산될 가능성이 제기되면서 의료 산업 내 양자 플랫폼 주도권 경쟁도 한층 치열해질 전망이다. 업계는 향후 양자컴퓨팅과 바이오 기술이 결합된 신규 시장 규모가 빠르게 확대될 것으로 내다보고 있다.

일본 교토대학교(Kyoto University)와 히로시마대학교(Hiroshima University) 공동 연구진이 복잡한 양자 얽힘 상태를 즉시 판별할 수 있는 기술을 구현하는 데 성공했다. 양자정보 전송과 차세대 양자컴퓨팅 핵심 기술로 꼽히는 ‘W 상태’ 측정이 가능해지면서 양자통신 상용화 연구에도 속도가 붙을 전망이다.

교토대학교 연구팀은 지난 13일(현지시간) 다중 광자 기반 W 상태를 측정할 수 있는 새로운 광학 양자 회로를 개발하고 이를 실제 실험으로 입증했다고 발표했다.

양자 얽힘은 여러 입자가 서로 강하게 연결돼 하나의 시스템처럼 움직이는 현상을 말한다. 입자 간 거리가 멀어져도 상태가 동시에 연결되는 특성 때문에 양자컴퓨터와 양자 네트워크, 양자 순간이동 기술의 핵심 원리로 활용된다.

그동안 연구계에서는 얽힘 상태를 정확히 읽어내는 과정이 가장 큰 기술적 난관 가운데 하나로 꼽혀왔다. 특히 광자 수가 늘어날수록 측정 횟수가 급격히 증가해 대규모 양자 시스템 구현에 한계가 있었다.

이번 연구의 핵심은 기존에 구현이 어려웠던 ‘W 상태’ 측정에 있다. W 상태는 여러 광자가 동시에 얽혀 있는 특수한 구조로, 외부 충격에도 비교적 안정적인 특성을 지녀 차세대 양자통신 기술에 적합한 방식으로 평가받아 왔다.

연구진은 W 상태가 가진 순환 대칭 구조에 주목해 양자 푸리에 변환 기반 광학 회로를 설계했다. 이후 3개의 단일 광자를 활용한 실험 장치를 구축해 서로 다른 W 상태를 안정적으로 구분하는 데 성공했다.

특히 해당 장치는 별도의 지속 제어 없이 장시간 안정적으로 작동한 것으로 전해졌다. 연구계에서는 실험실 수준에 머물렀던 양자 측정 기술이 실제 응용 단계로 넘어갈 가능성을 보여준 사례로 보고 있다.

연구를 이끈 다케우치 시게키 교토대학교 교수는 “다광자 W 상태 측정을 실험적으로 구현한 것은 의미 있는 진전”이라며 “양자 기술 고도화를 위해서는 기초 개념에 대한 깊은 이해와 새로운 접근 방식이 중요하다”고 설명했다.

업계에서는 이번 성과가 양자 순간이동 기술 발전에도 영향을 줄 것으로 보고 있다. 양자 순간이동은 물질 자체를 이동시키는 개념이 아니라 양자 상태 정보를 다른 위치로 전달하는 기술이다. 향후 초고속 보안 통신과 분산형 양자컴퓨터 구축의 핵심 기반으로 꼽힌다.

최근에는 미국과 유럽을 중심으로 실제 광통신망 기반 양자 네트워크 실험도 잇따르고 있다. 복잡한 얽힘 상태를 빠르게 검증하고 안정적으로 유지하는 기술 확보 경쟁 역시 본격화되는 분위기다.

연구진은 향후 더 많은 광자를 활용한 대규모 얽힘 상태 측정 기술과 반도체 칩 기반 광학 회로 개발에 나설 계획이다. 업계 안팎에서는 이번 기술이 실용형 양자컴퓨터 시대를 앞당길 주요 기반 기술 가운데 하나가 될 것으로 전망하고 있다.

핀란드 알토대학교(Aalto University) 연구진이 기존 슈퍼컴퓨터로 처리하기 어려웠던 초대형 양자물질 구조를 빠르게 분석할 수 있는 새로운 알고리즘을 개발했다. 복잡한 양자소재 설계 속도가 크게 빨라질 가능성이 제기되면서 차세대 양자컴퓨터와 저전력 반도체 연구에도 관심이 쏠리고 있다.

알토대학교 응용물리학과 연구팀은 지난 13일(현지시간) 비주기성 양자물질인 준결정(Quasicrystal)을 고속 분석할 수 있는 양자컴퓨팅 기반 계산 알고리즘을 개발했다고 발표했다.

준결정은 원자 배열이 반복되지 않는 특수 구조 물질이다. 일반 결정체보다 훨씬 복잡한 형태를 가지며, 내부 양자 상태를 계산하려면 1000조 개 이상 수준의 데이터 처리가 필요한 것으로 알려져 있다. 이 때문에 기존 슈퍼컴퓨터로도 분석에 상당한 시간이 소요됐다.

연구진은 양자컴퓨터 연산 원리를 응용한 ‘텐서 네트워크(Tensor Network)’ 방식을 활용해 문제를 해결했다. 전체 구조를 일일이 계산하는 대신 양자 다체 시스템 형태로 변환해 계산량을 줄이는 방식이다.

이번 연구에서는 2억6800만 개 이상의 구조 지점을 가진 초대형 준결정 시뮬레이션에도 성공했다. 기존 방식으로는 사실상 접근이 어려웠던 규모라는 설명이다.

논문 제1저자인 티아구 안탕 연구원은 “거대한 양자물질 계산 문제를 양자 알고리즘 구조로 변환해 처리 속도를 크게 높였다”며 “복잡한 양자 시스템 해석 가능성을 넓힌 연구”라고 설명했다.

연구진은 특히 ‘위상 준결정(Topological Quasicrystal)’ 분석에 주목했다. 해당 물질은 외부 잡음이나 간섭에도 안정적으로 양자 상태를 유지할 가능성이 있어 차세대 양자컴퓨터 핵심 부품인 위상 큐비트 개발 후보군으로 꼽힌다.

양자소재 안정성 확보는 양자컴퓨터 상용화 과정의 주요 과제 가운데 하나다. 업계에서는 이번 연구가 복잡한 양자 구조 설계 시간을 단축하면서 양자 반도체 개발 효율을 높일 수 있을 것으로 보고 있다.

최근 인공지능(AI) 데이터센터 전력 사용량이 빠르게 증가하는 점도 관련 연구 확대 배경으로 꼽힌다. 전력 손실을 최소화하는 양자 기반 전자소재 기술이 현실화될 경우 차세대 서버와 초저전력 연산 시스템 개발에도 영향을 줄 가능성이 크다.

연구를 이끈 호세 라도 알토대학교 교수는 “양자 알고리즘과 양자소재 연구가 서로 발전 속도를 높이는 구조가 만들어지고 있다”며 “향후 실제 양자컴퓨터 환경에서도 해당 기술 활용이 가능할 것”이라고 밝혔다.

연구팀은 앞으로 핀란드 양자컴퓨팅 인프라와 20큐비트 기반 시스템 ‘알토Q20(AaltoQ20)’ 등을 활용해 실제 양자컴퓨터 환경 검증에도 나설 계획이다.

양자업계에서는 이번 연구가 양자컴퓨터 초기 상용화 분야 가운데 하나로 꼽히는 양자소재 시뮬레이션 시장 경쟁을 더욱 가속할 것으로 전망하고 있다.

미국 양자컴퓨팅 기업 아이온큐(IonQ)가 미국 콜로라도주 볼더에 신규 양자컴퓨팅 연구개발 시설을 구축하며 차세대 양자 하드웨어 경쟁력 확보에 속도를 높이고 있다. 회사는 지난 13일(현지시간) 신규 연구시설 개소 사실을 발표하고, 해당 거점을 중심으로 반도체 이온트랩 칩 설계와 차세대 양자컴퓨터 개발 역량을 확대한다고 밝혔다.

새롭게 문을 연 시설은 약 2만2000제곱피트 규모로 조성됐다. 이곳에는 양자컴퓨팅 연구개발 공간과 반도체 칩 시험 환경이 함께 마련되며, 차세대 트랩트 이온(Trapped-Ion) 기반 양자 시스템 성능 개선 작업이 이뤄질 예정이다. 아이온큐는 올해 3분기 안에 첫 양자컴퓨터 설치를 완료할 계획이라고 설명했다.

이번 시설 확장은 단순한 연구공간 확대를 넘어 양자컴퓨터 제조 구조 자체를 반도체 산업 체계와 연결하려는 시도로 받아들여지고 있다. 현재 양자컴퓨팅 업계에서는 큐비트 성능 안정화와 대량 생산 가능성이 핵심 과제로 꼽히는데, 아이온큐는 레이저 중심 제어 대신 전자 기반 제어 기술을 적용해 기존 반도체 공급망 활용 가능성을 높이고 있다.

업계에서는 이 같은 접근이 향후 양자컴퓨터 산업화 과정에서 중요한 변곡점이 될 수 있다는 분석도 내놓고 있다. 기존 양자 시스템은 정밀 광학 장비 의존도가 높아 대규모 생산과 유지 비용 부담이 컸지만, 반도체 공정 기반 구조가 자리잡을 경우 생산 효율성과 확장성이 크게 개선될 가능성이 있다는 평가다.

아이온큐는 신규 시설에서 반도체 이온트랩 칩을 반복 설계하고 시험하는 과정을 통해 성능 개선 속도를 높일 방침이다. 회사는 볼더 연구개발 거점을 활용해 양자 하드웨어 기술 수준을 끌어올리고, 향후 상용 양자컴퓨터 구현에 필요한 핵심 기반 기술 확보에도 집중한다는 계획이다.

니콜로 데 마시(Niccolo de Masi) 아이온큐 회장 겸 최고경영자는 신규 시설 공개에 앞서 “양자는 이미 현재 진행형 기술”이라며 “의약품 개발 가속화와 제조 공정 최적화, 인프라 안정성 강화 같은 다양한 산업 영역에서 실제 활용 가능성이 확대되고 있다”고 밝혔다. 이어 콜로라도 지역의 연구 인력과 산업 생태계가 회사 성장 전략에 중요한 역할을 하게 될 것이라고 덧붙였다.

신규 연구시설에는 양자 과학자와 시스템 엔지니어, 운영 관리자 등 첨단 기술 인력 채용도 함께 진행될 예정이다. 해당 시설은 브레이크스루 프로퍼티스(Breakthrough Properties)가 개발한 연구·혁신 캠퍼스 ‘볼더 38(Boulder 38)’ 내에 들어선다.

콜로라도 주정부 역시 이번 프로젝트를 지역 전략 산업 육성 사례로 보고 세제 지원 정책을 제공했다. 콜로라도 경제개발위원회는 아이온큐에 대해 성과 기반 일자리 성장 세액공제를 승인했으며, 신규 고용과 급여 기준 충족 여부에 따라 추가 인센티브도 지원할 예정이다.

재러드 폴리스(Jared Polis) 콜로라도 주지사는 “볼더가 아이온큐의 북미 확장 거점으로 선택된 것은 지역 양자 산업 경쟁력을 보여주는 사례”라며 “고급 기술 일자리 확대와 양자 산업 생태계 성장에 긍정적 효과가 기대된다”고 말했다.

글로벌 양자컴퓨팅 시장에서는 최근 국가와 기업 간 주도권 경쟁도 빠르게 치열해지고 있다. 미국과 유럽, 일본을 중심으로 대규모 큐비트 시스템 구축과 양자 반도체 기술 확보 경쟁이 이어지는 가운데, 아이온큐 역시 연구개발 거점 확대를 통해 상용 양자컴퓨팅 시장 선점에 본격적으로 나서는 모습이다.

미국 매사추세츠공과대학교(MIT)가 양자컴퓨터 성능 저하의 원인으로 꼽혀온 회로 왜곡 현상을 정밀하게 측정하는 기술을 개발했다. 양자 연산 과정에서 발생하는 미세한 오류 원인을 직접 규명하면서 차세대 양자컴퓨터 안정성 확보에 한 걸음 다가섰다는 평가가 나온다.

매사추세츠공과대학교(MIT) 연구진은 지난 12일(현지시간) 국제 학술지 네이처 피직스(Nature Physics)를 통해 초전도 양자회로에서 발생하는 ‘2차 고조파 보정(second-order harmonic corrections)’ 현상을 감지하고 강도를 측정하는 기술을 공개했다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터로 처리하기 어려운 복잡한 계산을 수행할 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다. 특히 신약 개발과 신소재 연구, 복합 시뮬레이션 분야에서 활용 가능성이 거론되면서 미국과 중국, 유럽을 중심으로 기술 경쟁이 치열해지는 상황이다.

다만 양자컴퓨터 상용화를 위해서는 수천 개 이상의 양자회로가 오차 없이 안정적으로 작동해야 한다는 과제가 남아 있다. 회로 내부에서 발생하는 미세한 왜곡 현상만으로도 연산 정확도가 급격히 떨어질 수 있기 때문이다.

연구진이 이번에 주목한 부분은 초전도 양자회로 핵심 부품인 조셉슨 접합(Josephson junction)이다. 이 장치는 초전도체 사이에 형성된 매우 얇은 장벽을 통해 전류를 이동시키는 역할을 한다.

일반적으로는 전자를 운반하는 ‘쿠퍼쌍(Cooper pair)’이 한 번에 한 쌍씩 이동해야 정상적인 양자 연산이 가능하다. 하지만 특정 환경에서는 쿠퍼쌍 두 개가 동시에 이동하는 현상이 발생하는데, 이 과정이 회로 설계 오차와 연산 성능 저하를 유발하는 핵심 원인으로 지목돼 왔다.

매사추세츠공과대학교(MIT)는 단일 쿠퍼쌍 이동은 억제하면서 두 쌍의 동시 이동만 선택적으로 측정할 수 있는 실험 장치를 제작해 문제 원인을 추적했다.

분석 결과, 기존에는 조셉슨 접합 자체의 구조적 문제로 추정됐던 왜곡 현상이 실제로는 회로를 연결하는 배선 과정에서 발생하는 추가 인덕턴스(inductance) 영향 때문인 것으로 나타났다. 인덕턴스는 전류 흐름 변화를 방해하는 특성을 의미한다.

공동 연구를 진행한 맥스 헤이스(Max Hays) 연구원은 “양자컴퓨터 규모가 커질수록 예상하지 못한 회로 효과를 정밀하게 분석하는 작업이 중요해질 것”이라며 “왜곡 발생 원인을 정확히 이해하면 보다 안정적인 회로 설계가 가능해진다”고 설명했다.

연구진은 이번 기술이 향후 대형 양자컴퓨터 설계 과정에서 오차 발생 가능성을 사전에 예측하고 보완하는 데 활용될 것으로 보고 있다. 업계에서는 양자컴퓨터 상용화 경쟁이 본격화되는 가운데 안정성과 오류 제어 기술이 시장 주도권을 좌우할 핵심 요소가 될 것으로 전망하고 있다.

정부가 양자기술을 인공지능(AI) 이후 차세대 국가 전략산업으로 키우기 위해 법·제도 정비에 속도를 내고 있다. 미국과 중국을 중심으로 양자컴퓨팅 주도권 경쟁이 거세지는 가운데, 국내에서도 연구개발 중심 정책에서 벗어나 산업화와 안보 대응까지 포괄하는 기반 마련에 나선 것이다.

과학기술정보통신부는 지난 12일 국무회의에서 ‘양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 법률 일부개정법률안’을 의결했다고 밝혔다. 이번 개정안은 양자기술 적용 범위를 연구개발에서 산업·보안·국방 분야까지 확대하고, 공급망과 상용화 지원 체계를 새롭게 담은 것이 핵심이다.

특히 정부는 양자컴퓨팅과 슈퍼컴퓨팅, 인공지능(AI)을 결합한 ‘양자-AI 융합’ 분야를 미래 성장축으로 보고 제도적 지원 근거를 처음 마련했다. 양자컴퓨팅의 초고속 연산 능력과 AI의 학습·추론 기술이 결합되면 신약 개발과 첨단 소재 설계, 물류 최적화 같은 산업 영역에서 기존 기술의 한계를 넘어설 수 있다는 판단에서다.

업계에서는 이번 개정안을 두고 “양자기술이 실험실 단계를 넘어 실제 산업으로 진입하고 있다는 신호”라는 평가도 나온다. 그동안 국내 양자 정책이 기초 연구와 인력 양성에 집중됐다면, 앞으로는 시장 적용과 기업 육성에 무게가 실릴 가능성이 커졌기 때문이다.

정부는 기업 현장의 규제 부담도 줄이기로 했다. 양자기술 기업이 연구개발이나 시험·생산 과정에서 규제 개선이 필요할 경우 정부에 특례를 요청할 수 있도록 했고, 관련 업무를 수행하는 공무원에게는 적극행정 면책 조항도 적용하기로 했다.

글로벌 공급망 경쟁 대응도 주요 과제로 포함됐다. 양자 분야 핵심 소재·부품·장비의 공급망 취약 요소를 점검하고 국제 협력과 표준화 사업을 지원하는 내용이 새롭게 반영됐다. 미국과 유럽연합(EU)이 첨단기술 공급망 재편에 속도를 내는 상황에서 국내 역시 자립 기반 확보가 시급하다는 판단이 작용한 것으로 풀이된다.

보안 체계 강화 역시 이번 개정안의 핵심 축 가운데 하나다. 최근 생성형 AI를 활용한 해킹 기술이 빠르게 고도화되는 데다, 장기적으로 양자컴퓨터가 기존 암호체계를 무력화할 가능성까지 제기되면서 정부는 양자보안체계 구축을 의무화하기로 했다.

이에 따라 중앙부처와 지방자치단체, 공공기관 등은 양자내성암호와 양자키분배 기술 확보 계획을 수립해야 한다. 양자내성암호는 양자컴퓨터로도 해독이 어려운 암호 기술이며, 양자키분배는 양자역학 특성을 활용해 외부 해킹과 도청을 차단하는 방식이다.

국방 분야 적용도 본격 추진된다. 정부는 국방부와 협력해 스텔스 항공기 탐지가 가능한 양자레이더와 위성 위치정보시스템(GPS) 없이 작동하는 양자항법체계, 군 통신 보안 기술 개발에 나설 계획이다. 양자기술이 미래 전장 환경을 바꿀 핵심 기술로 떠오르면서 주요국 간 군사 기술 경쟁도 더욱 치열해지는 분위기다.

이와 함께 정부는 우주·에너지·금융·교통·통신 등 국가 기반 산업에서 양자기술을 활용할 경우 사전에 영향평가를 받도록 했다. 기술 확산 속도가 빨라지는 만큼 보안성과 안전성 문제를 미리 점검하겠다는 취지다.

배경훈 과학기술정보통신부 장관은 “양자는 AI의 전력 소모와 연산 속도 한계를 넘어설 수 있는 핵심 기술”이라며 “연구개발부터 산업화, 보안, 주력 산업 적용까지 전 분야 지원 체계를 강화해 차세대 기술 경쟁 우위를 확보하겠다”고 말했다.

양자컴퓨터 시대를 대비한 보안 체계 전환이 본격화되는 가운데, 양자보안 반도체 기업 이와이엘(EYL)이 하드웨어 기반 양자내성암호(PQC) 보드 개발을 완료했다. 정부가 공공기관과 국가 주요 인프라를 대상으로 양자보안 체계 구축을 의무화하면서 관련 시장 경쟁도 빠르게 달아오르는 분위기다.

최근 국무회의를 통과한 ‘양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 법률’ 개정안에는 공공기관과 지방자치단체, 국가 기반시설 운영기관 등이 양자내성암호(PQC)와 양자키분배(QKD) 도입 로드맵을 마련하도록 하는 내용이 담겼다. 업계에서는 양자컴퓨터 발전 속도가 빨라지면서 기존 암호체계가 무력화될 가능성에 대비한 선제 조치로 해석하고 있다.

양자내성암호는 현재 사용 중인 암호체계와 달리 미래 양자컴퓨터 환경에서도 해독이 어려운 차세대 암호 기술이다. 특히 최근에는 해커가 암호화 데이터를 미리 확보한 뒤 향후 양자컴퓨터로 복호화하는 이른바 ‘선수집·후해독’ 위협이 현실적인 보안 문제로 떠오르고 있다.

이와이엘이 공개한 PQC 보드는 양자난수생성기(QRNG)와 양자내성암호 알고리즘을 하나의 하드웨어 안에 통합한 형태다. 암호화 과정에서 필요한 난수를 양자 물리현상 기반으로 생성하고, 미국 국립표준기술연구소(NIST)가 채택한 크리스털 카이버(CRYSTALS-Kyber)와 딜리시움(Dilithium) 알고리즘을 지원한다.

기존 PQC 기술은 대부분 소프트웨어 방식으로 구현돼 처리 속도가 느리고 중앙처리장치(CPU) 부하가 크다는 한계가 있었다. 반면 이와이엘은 전용 가속기를 적용해 암·복호화 속도를 높였다고 설명했다.

회사 측은 이번 보드가 국방 통신망과 금융거래 시스템, 스마트 인프라, 자율주행 제어 장치 등 실시간 데이터 처리가 필요한 분야에 적용 가능하다고 밝혔다. 외부 해킹뿐 아니라 칩 자체를 겨냥한 물리적 공격에 대응할 수 있는 보안 구조도 함께 적용했다는 설명이다.

또 표준 인터페이스 기반으로 설계돼 기존 서버와 네트워크 장비, 차량 제어기 등 다양한 시스템에 연동할 수 있다는 점도 특징으로 꼽힌다.

조성준 이와이엘 상무는 “양자컴퓨터 시대를 대비한 보안 체계 전환이 빨라지면서 하드웨어 기반 PQC 수요도 확대되고 있다”며 “공공기관과 국방, 금융 분야를 중심으로 실증 협의를 진행하고 있다”고 말했다.

2015년 설립된 이와이엘은 양자보안 반도체 전문기업으로, 정부 국가전략기술 분야 가운데 양자 기술 보유·관리 기업으로 지정돼 있다. 현재 국정원 검증필 암호모듈과 관련 특허를 확보하고 있으며, 양자보안 반도체 시장 확대에 맞춰 국내외 사업 확장에 속도를 내고 있다.

연세대학교 박경덕 교수 연구팀이 양자컴퓨터를 활용해 생성형 인공지능(AI) 학습 효율을 높이는 기술을 선보였다. 기존 생성형 AI 모델의 한계로 꼽혀온 복잡한 샘플링 문제를 양자어닐러 기반 기술로 해결하면서, 양자컴퓨팅과 AI를 결합한 차세대 학습 방식에 관심이 쏠리고 있다.

연세대학교 응용통계학과·양자정보학과 박경덕 교수 연구팀은 에너지 기반 생성모델인 볼츠만 머신(Boltzmann Machine) 학습 과정에 양자어닐러를 적용한 연구 결과를 공개했다. 연구 성과는 국제 학술지 ‘피지컬 리뷰 이(Physical Review E)’ 2026년 3월호에 실렸다.

볼츠만 머신은 데이터의 패턴과 확률 구조를 물리학의 에너지 개념으로 해석하는 생성형 AI 모델이다. 변수 간 연결 구조를 자유롭게 구성할 수 있어 복잡한 데이터 표현에 강점을 지니지만, 학습 과정에서 막대한 양의 샘플 계산이 필요해 실제 활용에는 한계가 있었다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 다이아바틱 양자어닐링(Diabatic Quantum Annealing·DQA) 방식을 도입했다. 기존에는 양자어닐러가 최적화 문제 해결 장치로 주로 활용됐지만, 이번 연구에서는 확률분포를 생성하는 샘플링 장치로 활용 가능하다는 점을 확인했다.

특히 양자어닐러에서 생성된 샘플을 생성형 AI 모델 학습에 직접 적용해 성능 개선으로 이어졌다는 점이 핵심 성과로 평가된다. 연구팀은 양자어닐링 과정의 유효 온도를 조절해 목표 확률분포에 가까운 샘플을 생성했고, 이를 기반으로 모델 학습 정확도를 높였다.

실험에는 디웨이브 어드밴티지2(D-Wave Advantage2) 양자어닐러가 사용됐다. 연구팀은 손글씨 이미지 데이터셋인 엠엔아이에스티(MNIST)와 패션 엠엔아이에스티(Fashion-MNIST)를 대상으로 학습 실험을 진행했다.

이 과정에서 약 1,984개 노드 규모 모델을 활용해 28×28 픽셀 전체 데이터를 별도 차원 축소 없이 처리했다. 현재 상용 수준 양자 하드웨어 환경에서 약 2,000개 큐비트 규모 생성모델 학습을 수행한 사례라는 점에서 의미가 크다는 평가다.

실험 결과도 주목된다. 연구팀에 따르면 DQA 기반 학습 방식은 기존 고전적 샘플링 방식보다 더 빠르게 수렴했고, 검증 오류 역시 낮게 나타났다. 단일 샘플 생성 시간도 기존 방식 대비 짧아 실제 생성형 AI 학습 분야에서 활용 가능성을 확인했다.

연구팀은 양자 하드웨어에서 발생하는 유효 온도 오차 문제도 함께 분석했다. 실제 양자장비는 열적 효과와 잡음, 제어 오차 등의 영향으로 이론값과 차이가 발생할 수 있는데, 연구팀은 결합 세기를 재조정하는 방식으로 이를 보완했다. 그 결과 목표 볼츠만 분포에 가까운 샘플을 얻고 학습 성능도 개선한 것으로 나타났다.

박경덕 교수는 “기존에는 계산 복잡도 문제로 현실적 활용이 쉽지 않았던 에너지 기반 생성모델을 양자컴퓨팅으로 다시 구현할 수 있는 가능성을 확인했다”며 “현재 수준의 양자 하드웨어만으로도 실제 AI 학습에서 속도와 정확도 개선 효과를 동시에 검증했다는 데 의미가 있다”고 말했다.

이어 “양자 샘플링 기술은 생성형 AI뿐 아니라 분자 설계와 신약 개발, 이상 탐지 등 다양한 산업 분야로 확대될 가능성이 크다”며 “양자컴퓨팅과 AI를 연결하는 핵심 응용 기술로 발전할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

양자 에너지를 활용해 반도체 스스로 전력을 생산하는 기술이 현실화 단계에 진입하고 있다. 미국 양자 기술 스타트업 카시미르(Casimir)가 대규모 시드 투자 유치에 성공하면서 배터리 없는 전자기기 시대 가능성에 업계 시선이 쏠리고 있다.

카시미르는 양자 진공장(Quantum Vacuum Field)에서 에너지를 추출해 지속적으로 전력을 공급하는 반도체 칩 개발을 위해 1200만달러 규모 시드 투자를 마무리했다고 지난 12일(현지시간) 발표했다. 이번 투자 유치 규모는 당초 목표였던 800만달러를 크게 웃돈 수준이다.

투자에는 스카우트 벤처스(Scout Ventures)를 비롯해 라브록 벤처스(Lavrock Ventures), 코튼우드 테크놀로지(Cottonwood Technology), 캐피털 팩토리(Capital Factory), 아메리칸 딥테크(American Deep Tech), 드레이퍼 어소시에이츠(Draper Associates)의 팀 드레이퍼(Tim Draper) 등이 참여했다. 시장에서는 미래 에너지 기술 분야에 대한 기대감이 반영된 결과라는 분석이 나온다.

회사가 개발 중인 1세대 마이크로스파크(MicroSparc) 칩은 5밀리미터 크기의 초소형 반도체다. 해당 칩은 1.5볼트 전압과 25마이크로암페어 수준의 전력을 생성하도록 설계됐으며, 별도 충전이나 배터리 교체 없이 장기간 작동 가능한 구조를 목표로 한다.

특히 타이어 공기압 감지 시스템과 산업용 센서, 웨어러블 기기, 임베디드 장비 등 극초저전력 분야에서 활용 가능성이 거론된다. 배터리 교체 비용이 크거나 접근이 어려운 환경에서 효율성이 높을 것으로 예상되면서 관련 산업 전반의 관심도 빠르게 확대되는 분위기다.

업계에서는 이번 기술이 단순한 소형 전자기기를 넘어 향후 인공지능(AI) 기반 엣지 컴퓨팅과 자율 시스템 분야에도 영향을 줄 수 있다고 보고 있다. 전력 공급 제한 없이 장기간 작동 가능한 구조가 구현될 경우 초저전력 반도체 시장 자체가 새로운 국면에 들어설 수 있다는 평가다.

카시미르는 향후 소비자 전자기기와 전기차, 대형 에너지 시스템 영역까지 기술 적용 범위를 확대하겠다는 계획도 공개했다. 회사 측은 장기적으로 가정용 전력 시스템과 상업 인프라 시장까지 진출 가능성을 검토하고 있다고 설명했다.

창업자이자 최고경영자(CEO)인 해럴드 소니 화이트(Harold “Sonny” White)는 “배터리를 교체하거나 충전할 필요 없이 수년 동안 작동하는 장치를 구현하는 것이 목표”라며 “미국 항공우주국 나사(NASA)에서 진행한 연구 경험이 이번 기술 개발 기반이 됐다”고 밝혔다.

이번 기술은 비영리 우주 연구기관 리미트리스 스페이스 인스티튜트(Limitless Space Institute)에서 진행된 연구를 토대로 개발됐다. 해당 기관은 엑스에너지(X-energy), 인튜이티브 머신스(Intuitive Machines), 액시엄 스페이스(Axiom Space) 등에 투자한 기업가 캄 가파리안(Kam Ghaffarian)이 설립한 곳이다.

스카우트 벤처스 창립자 브래드 해리슨(Brad Harrison)은 “100년 넘게 이어진 이론 연구가 실제 상용 기술 단계에 접근하고 있다”며 “다양한 연구 분야를 결합해 실제 하드웨어 형태로 구현했다는 점에서 의미가 크다”고 평가했다.

한편 카시미르 기술 기반은 미국 방위고등연구계획국 다르파(DARPA) 지원 연구와 대학 협력 프로젝트 등을 통해 검증 작업이 이어져 왔다. 해럴드 화이트 박사는 지난 3월 국제 학술지 피지컬 리뷰 리서치(Physical Review Research)에 관련 논문을 게재하며 양자 진공 기반 전력 생성 이론을 공개한 바 있다.

양자컴퓨팅 기업 디웨이브(D-Wave)이 대규모 계약 확대와 차세대 시스템 개발 계획을 공개하며 상용 양자 시장 확대 흐름에 속도를 내고 있다. 업계에서는 양자컴퓨팅 기업들의 기술 경쟁과 상업화 움직임이 동시에 강화되고 있다는 분석이 나온다.

디웨이브 퀀텀은 지난 12일(현지시간) 올해 1분기 예약 매출 규모가 전년 동기 대비 약 2000% 증가한 3340만 달러를 기록했다고 발표했다. 회사 측에 따르면 미국 플로리다 애틀랜틱 대학교(Florida Atlantic University) 대상 2000만 달러 규모 시스템 판매 계약과 포춘 100대 기업과 체결한 1000만 달러 규모 서비스형 양자컴퓨팅 계약이 실적 증가를 견인했다.

반면 같은 기간 매출은 290만 달러로 전년 대비 81% 감소했다. 지난해 대형 어닐링 양자컴퓨터 시스템 판매에 따른 일회성 매출 효과가 반영됐던 영향 때문이다.

디웨이브 퀀텀은 이번 발표에서 게이트 모델(Gate Model) 양자컴퓨팅 분야 확대 전략도 공개했다. 회사는 최근 오류 보정 기반 초전도 게이트형 시스템 개발 기업 퀀텀 서킷츠(Quantum Circuits)를 인수했다고 설명했다.

현재 디웨이브 퀀텀은 기존 어닐링(Annealing) 방식과 게이트 모델 방식을 동시에 추진하고 있다. 어닐링 시스템은 물류와 일정 관리, 자원 배치 같은 최적화 작업에 활용되며, 게이트 모델은 범용 양자컴퓨팅 구현 가능성이 높은 기술로 평가받는다.

회사 측은 오는 2028년 약 175개 물리 큐비트 기반 시스템 구축을 시작으로 2030년에는 1000개 물리 큐비트 규모까지 확대하겠다는 계획도 공개했다. 이어 2032년에는 100개 논리 큐비트를 지원하는 시스템 구축 목표를 제시했다.

논리 큐비트는 오류를 보정할 수 있는 양자 비트로 분류된다. 현재 대부분 양자컴퓨터는 외부 환경 변화와 오류에 민감한 물리 큐비트 중심으로 운영되고 있어 논리 큐비트 구현 여부가 업계 핵심 과제로 꼽힌다.

대규모 투자 확대에 따른 비용 부담도 증가하고 있다. 디웨이브 퀀텀의 올해 1분기 순손실은 1840만 달러로 전년 동기 대비 확대됐다. 운영비 역시 인수 관련 비용과 연구개발 인력 확대, 제조 비용 증가 영향으로 크게 늘어난 것으로 나타났다.

업계에서는 최근 양자컴퓨팅 시장이 단순 연구 단계를 넘어 상용화 경쟁 국면으로 이동하고 있다고 평가한다. 기업들은 기술 개발과 함께 고객 확보, 서비스 확대, 오류 보정 기술 확보에 집중하며 시장 선점 경쟁을 이어가는 분위기다.

핀란드 양자컴퓨팅 기업 아이큐엠 (IQM)가 고성능컴퓨팅(HPC) 환경 안에서 양자컴퓨터를 직접 운영할 수 있는 통합 서비스를 선보이며 하이브리드 양자컴퓨팅 시장 확대에 나섰다. 기업과 연구기관이 기존 슈퍼컴퓨팅 인프라를 유지한 채 양자 연산을 함께 활용할 수 있게 되면서 실제 산업 적용 속도 역시 빨라질 것이라는 전망이 나온다.

아이큐엠은 지난 12일(현지시간) 자사의 ‘에이치피씨 통합 서비스(HPC Integration Service)’를 공식 발표했다. 이번 서비스는 아이큐엠 래디언스(IQM Radiance) 양자컴퓨터를 기존 HPC 시스템 내부의 연산 노드 형태로 연결하는 방식으로 설계됐다. 이를 통해 사용자는 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU)를 다루던 기존 환경 그대로 양자 작업까지 함께 수행할 수 있게 됐다.

이번 플랫폼은 전 세계 주요 슈퍼컴퓨팅 센터에서 사용되는 오픈소스 워크로드 관리 시스템 슬럼(Slurm)을 기반으로 구축됐다. 슬럼은 대규모 연산 자원을 효율적으로 배분하고 작업 순서를 관리하는 시스템으로 알려져 있으며, 아이큐엠은 해당 구조 안에 양자컴퓨터를 직접 편입시켜 별도 운영 환경 없이 양자 연산을 실행할 수 있도록 구현했다고 설명했다.

그동안 양자컴퓨터는 HPC 인프라 외부에서 독립적으로 운영되는 사례가 많았다. 이 때문에 새로운 시스템이 도입될 때마다 별도의 통합 개발 작업이 반복됐고, 구축 과정 역시 복잡하다는 지적이 이어져 왔다. 아이큐엠은 이번 서비스를 통해 기존 슈퍼컴퓨팅 운영 체계를 유지하면서도 동일한 인터페이스 안에서 양자 작업을 처리할 수 있도록 환경을 단순화했다고 밝혔다.

플랫폼 내부에는 큐디엠아이(QDMI, Quantum Device Management Interface) 기술도 적용됐다. 큐디엠아이는 양자컴퓨터 제조사마다 달랐던 소프트웨어 연결 구조를 표준화하기 위해 개발된 오픈소스 기반 인터페이스다. 회사 측은 이를 통해 특정 하드웨어에 종속되는 문제를 줄이고 연구기관과 기업들이 보다 쉽게 양자 시스템을 통합할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

실제 운영 사례도 이미 등장했다. 독일 라이프니츠 슈퍼컴퓨팅 센터(LRZ, Leibniz Supercomputing Centre)에서는 현재 아이큐엠 양자컴퓨터 4대가 설치돼 해당 서비스가 운영 중이다. 연구진들은 기존 슈퍼컴퓨팅 자원과 함께 양자 연산을 병행 수행하고 있으며, 관련 기술 검증 결과는 뮌헨 퀀텀 소프트웨어 컴퍼니(MQSC) 연구진과 공동 작성한 논문 형태로 공개 사전논문 저장소 아카이브(arXiv)에 공개됐다.

얀 괴츠(Jan Goetz) 아이큐엠 최고경영자 겸 공동창업자는 “그동안 HPC 고객들은 양자 시스템 통합 과정에서 상당한 복잡성을 겪어왔다”며 “사용자들이 새로운 운영 구조를 익히는 대신 실제 양자 워크로드 실행에 집중할 수 있도록 하는 것이 핵심 목표”라고 밝혔다. 이어 “실제 산업 환경 안에서 운영 가능한 양자 인프라 구축이 중요하다”고 덧붙였다.

업계에서는 이번 발표를 양자컴퓨팅 산업의 실사용 단계 진입 신호로 받아들이는 분위기다. 기존에는 실험실 중심 기술 검증에 머물렀다면 이제는 슈퍼컴퓨팅 환경 안에서 CPU와 GPU, 양자처리장치(QPU)를 동시에 활용하는 구조가 현실화되고 있다는 분석이다.

아이큐엠은 현재 세계 주요 슈퍼컴퓨팅 센터 여러 곳에 온프레미스 방식 양자 시스템을 공급하고 있다. 또한 지난 2월에는 리얼 애셋 애퀴지션(Real Asset Acquisition Corp.)과의 기업결합을 통해 미국 증시 상장을 추진한다고 발표했으며, 향후 헬싱키 증권거래소 이중 상장 가능성도 검토 중인 것으로 알려졌다.

구글(Google)이 양자컴퓨팅과 인공지능(AI)을 결합한 생명과학 연구 확대에 나선다. 신약 개발과 세포 분석 등 기존 컴퓨터로 처리하기 어려웠던 분자 단위 연구를 차세대 기술로 풀어내겠다는 구상이다.

구글 퀀텀 AI(Google Quantum AI)는 지난 11일(현지시간) 생명과학과 양자 AI 융합 연구 프로그램 ‘리플리카(REPLIQA·Research Program at the Intersection of Life Sciences & Quantum AI)’를 출범했다고 발표했다. 이번 프로젝트에는 총 1천만달러 규모의 연구 지원금이 투입된다.

리플리카는 양자과학과 AI 기술을 활용해 인간 생물학과 질병 메커니즘을 보다 정밀하게 분석하는 데 초점을 맞춘 연구 사업이다. 특히 단백질 구조 형성, 세포 반응, 신약 후보 물질 분석처럼 방대한 연산이 필요한 분야에서 양자컴퓨팅 활용 가능성을 검증하는 것이 핵심이다.

기존 슈퍼컴퓨터는 분자 간 복잡한 상호작용을 계산하는 데 한계가 있다는 평가를 받아왔다. 반면 양자컴퓨팅은 원자와 분자를 구성하는 양자역학 원리를 기반으로 작동해 훨씬 높은 수준의 시뮬레이션이 가능하다.

구글은 최근 양자 센서 기술 발전으로 생체 반응을 이전보다 정밀하게 관측할 수 있게 됐으며, 일부 연구에서는 전자의 회전 특성을 의미하는 ‘양자 스핀(Quantum Spin)’이 세포 기능과 연관될 가능성도 확인되고 있다고 설명했다.

또한 약물 대사 과정에서 핵심 역할을 하는 ‘P450 효소’ 분석에도 양자컴퓨팅이 활용될 수 있을 것으로 내다봤다. 해당 효소는 신약 개발 과정에서 독성 및 약물 반응성을 평가하는 주요 요소로 꼽힌다.

이번 연구 지원 대상에는 하버드대학교(Harvard University), 매사추세츠공과대학교(MIT), 캘리포니아대학교 샌디에이고(UC San Diego), 캘리포니아대학교 산타바버라(UC Santa Barbara), 애리조나대학교(University of Arizona) 등이 포함됐다. 이들 대학은 양자기술과 생명과학 융합 분야에서 선행 연구를 진행해온 기관들이다.

하트무트 네벤(Hartmut Neven) 구글 퀀텀 AI 설립자 겸 총괄은 “양자컴퓨팅 기술이 고도화되면서 AI 및 생명과학 연구와 결합할 수 있는 기반이 빠르게 마련되고 있다”며 “단기간 성과보다 미래 연구를 위한 핵심 기술과 연구 생태계를 구축하는 데 의미가 있다”고 말했다.

업계에서는 이번 프로젝트를 두고 글로벌 빅테크 기업들의 차세대 바이오 연구 경쟁이 본격화되고 있다는 신호로 보고 있다. AI에 이어 양자컴퓨팅까지 생명과학 분야에 접목되면서 신약 개발과 정밀의료 시장 전반에 상당한 변화가 나타날 가능성이 커지고 있다.

미국 뉴욕대학교(New York University·NYU)와 아이비엠(IBM)이 양자컴퓨팅 분야 공동 연구 강화를 위한 박사후연구(Postdoctoral) 프로그램을 시작한다. 양 기관은 지난 11일(현지시간) 발표를 통해 화학, 컴퓨터과학, 공학, 재료과학, 물리학, 최적화 분야를 중심으로 양자 알고리즘과 응용 기술 연구를 추진한다고 밝혔다.

이번 프로그램은 뉴욕대학교가 참여 중인 아이비엠 퀀텀 네트워크(IBM Quantum Network)의 협력 체계 안에서 운영된다. 해당 네트워크는 대학과 기업, 스타트업, 정부 연구기관이 함께 양자컴퓨팅 기술 고도화와 연구 협력을 확대하기 위해 구축된 글로벌 연구 연합이다.

양측은 현재의 양자 중심 슈퍼컴퓨팅 구조와 미래 대규모 오류 허용형 양자컴퓨터를 동시에 겨냥한 연구를 진행할 예정이다. 특히 양자 시스템과 고전적 고성능컴퓨팅(HPC)을 결합한 하이브리드 환경에서 활용 가능한 알고리즘 개발에 연구 역량을 집중한다는 방침이다.

이 같은 기술은 신약 개발과 신소재 탐색, 화학 시뮬레이션, 복잡한 산업 최적화 문제 해결 등에 활용될 가능성이 높은 것으로 평가된다. 업계에서는 양자컴퓨팅이 기존 연산 체계로 처리하기 어려운 대규모 계산 문제를 해결할 수 있는 핵심 기술로 주목하고 있다.

자바드 샤바니(Javad Shabani) 뉴욕대학교 퀀텀연구소(Quantum Institute) 소장은 “양자컴퓨팅은 과학과 공학 분야 난제를 해결할 수 있는 강력한 잠재력을 지니고 있다”며 “학계와 산업계 연구진이 함께 기술 한계를 넘어설 수 있는 협력 체계를 구축하는 것이 중요하다”고 말했다.

이어 그는 “아이비엠과의 공동 프로그램을 통해 박사후연구원들이 보다 혁신적인 접근 방식으로 양자 기술 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

제이미 가르시아(Jamie Garcia) 아이비엠 성장·전략 파트너십 부문 책임자는 “이번 연구 지원 프로그램은 뉴욕대학교 연구진이 미래 오류 허용형 양자컴퓨터를 위한 기반 알고리즘 개발에 참여할 수 있는 기회가 될 것”이라며 “연구자들이 산업계와 학계 전반의 양자 연구 커뮤니티와 긴밀히 협력하게 될 것”이라고 밝혔다.

선발된 박사후연구원들은 뉴욕대학교 퀀텀연구소와 미국 뉴욕주 요크타운하이츠(Yorktown Heights)에 위치한 아이비엠 토머스 J. 왓슨 연구센터(Thomas J. Watson Research Center)에서 공동 연구를 수행하게 된다. 연구 과정에는 아이비엠의 양자컴퓨터 시스템과 관련 연구 인프라가 활용될 예정이다.

앞서 양 기관은 뉴욕대학교 학부생과 대학원생을 대상으로 양자정보과학 교육 프로그램을 공동 운영한 바 있다. 이번 협력은 기존 교육 중심 협력에서 한 단계 나아가 실제 연구 개발과 차세대 양자 기술 확보를 위한 공동 프로젝트로 확대됐다는 점에서 의미가 크다는 평가가 나온다.

급격한 도시 팽창으로 인한 환경·교통·주거 문제 해결을 위해 양자컴퓨팅 기술이 실제 도시 설계 영역으로 빠르게 확장되고 있다. 영국 국왕 재단(The King’s Foundation)과 포메이션큐(FormationQ)는 지난 11일(현지시간) 지속가능 도시 개발 프로젝트 ‘조화로운 도시 성장(Harmonious Urban Growth)’ 프로그램을 공동 추진한다고 발표했다.

이번 프로젝트는 향후 3년 동안 영연방 국가 내 급성장 도시를 대상으로 진행된다. 핵심은 양자 최적화 기술을 활용해 도시 인프라와 생활 환경을 동시에 분석하고, 장기적으로 안정적인 도시 확장 구조를 설계하는 데 있다. 최근 글로벌 양자 업계가 물류·금융·신약 개발을 넘어 공공 인프라와 스마트시티 분야로 적용 범위를 넓히는 흐름과 맞물린 움직임이라는 평가도 나온다.

국왕 재단은 기존에 개발한 ‘신속 도시 계획 툴킷(Rapid Planning Toolkit)’을 이번 사업의 기반으로 활용한다. 해당 모델은 시에라리온 보(Bo) 지역에서 시범 적용됐으며, 홍수 위험 지역 개발을 줄이고 보행 중심 생활권과 기반시설 배치 방향을 정리하는 데 활용된 바 있다. 초기 도시 구조를 체계적으로 설정해 무분별한 난개발을 방지하는 데 초점이 맞춰졌다.

프로젝트에는 도시 분석 전문기업 스페이스 신택스(Space Syntax)도 참여한다. 포메이션큐는 아이온큐(IonQ)의 이온트랩 기반 양자 시스템을 활용해 교통망과 수자원 공급 구조, 생태 연결 축, 주거 블록 형태 등을 동시에 계산하게 된다. 기존 컴퓨팅 환경에서는 분석 시간이 오래 걸렸던 복합 도시 데이터를 양자 최적화 방식으로 빠르게 처리해 다양한 도시 배치 시나리오를 도출하겠다는 전략이다.

특히 도시 설계 과정에서는 도로 연결성과 대중교통 접근성, 침수 위험 지역 회피, 공공시설 배치 효율성 등을 함께 고려해야 한다. 프로젝트 참여 기관들은 양자컴퓨팅이 이처럼 수많은 변수들이 동시에 얽힌 도시 문제를 보다 정교하게 분석할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 도시 확장 과정에서 발생하는 이동 비효율과 환경 훼손 문제를 줄이는 데도 활용 가능성이 거론된다.

국왕 재단 프로젝트 총괄 벤 볼가(Ben Bolgar)는 “도시 성장 과정에서 지역사회가 지속가능한 구조를 갖출 수 있도록 새로운 기술 접근을 확대할 계획”이라며 “실질적인 도시 계획 역량이 부족한 지역에도 현실적인 지원 체계를 제공하겠다”고 밝혔다.

포메이션큐 최고경영자 나다 호스킹(Nada Hosking)은 “도시화 문제는 환경과 경제, 공공 복지 문제가 동시에 연결된 복합 과제”라며 “양자 최적화 기술은 복잡한 도시 구조를 새로운 방식으로 분석할 수 있는 기반이 될 것”이라고 설명했다.

현재 전 세계 약 13억 명이 비계획 정착지에서 생활 중인 것으로 추산된다. 전문가들은 앞으로 수십 년 동안 도시 인구가 급격히 증가할 것으로 예상되는 만큼 초기 도시 설계 단계에서부터 정교한 인프라 계획이 필요하다고 보고 있다. 업계에서는 이번 프로젝트가 향후 스마트시티와 공공 행정, 기후 대응형 도시 개발 분야에서 양자컴퓨팅 활용 사례를 확대하는 계기가 될 가능성에 주목하고 있다.

양자 기술이 처음부터 산업을 목표로 움직였던 건 아니다. 지금은 양자컴퓨터와 양자통신이 국가 전략 기술로 불리지만, 불과 10여 년 전만 해도 국내에서 양자를 연구하는 사람들은 서로 이름을 대부분 알고 있을 정도로 작은 분야였다. 연구자들끼리 워크숍을 열어도 학생들까지 포함해 수십 명 남짓이 전부였고, 양자컴퓨터라는 단어 역시 일부 연구실 안에서나 조용히 오가던 시기였다.

임향택 박사는 바로 그 시절부터 양자광학과 광 기반 양자정보 연구를 이어온 연구자다. 산업과 시장의 흐름보다 먼저 연구실 안에서 양자 얽힘과 광자를 다뤄왔고, 지금은 KIST에서 광자 기반 양자기술 연구를 수행하며 양자 산업의 현실적인 방향까지 고민하고 있다. 오랜 시간 연구 현장 안에 있었던 그는 지금의 양자 열풍을 비교적 차분한 시선으로 바라보고 있었다.

양자 붐 이전의 연구자들...

양자컴퓨터가 대중적으로 언급되기 훨씬 전부터 임향택 박사는 이미 양자 분야 안에 있었다. 포항공대 물리학과에서 학부와 대학원 과정을 거치며 자연스럽게 양자광학과 광 기반 양자정보 연구를 시작했고, 지금까지 그 흐름 안에서 연구를 이어오고 있다.

“제가 대학원을 시작했던 게 2008년 정도였는데, 그 당시만 해도 지금처럼 양자컴퓨터를 진지하게 이야기하던 분위기는 아니었습니다. 그냥 물리학 안에 여러 연구 분야 중 하나였어요.”

당시 물리학과 안에는 고체물리, 입자물리, 생물물리처럼 다양한 세부 분야가 존재했고, 양자정보 역시 그중 하나에 가까웠다. 지금처럼 국가 전략 기술이나 미래 산업이라는 거대한 이름으로 불리기 전이었다.

그가 선택한 분야는 양자광학이었다. 산업적 가능성이나 시장보다 먼저, 광학 자체에 대한 흥미가 출발점이었다. “그때는 특별히 양자컴퓨터를 해야겠다는 생각보다는 그냥 광학을 하고 싶었고, 우연히 하게 된 연구 주제들이 양자 얽힘 같은 분야였던 거죠.”

당시 국내 양자 연구 환경은 지금과 비교하기 어려울 정도로 작았다. 연구자들끼리 서로 대부분 얼굴과 이름을 알고 지낼 정도였고, 관련 학회나 워크숍 역시 작은 규모로 운영됐다. “국내에서 양자정보 하는 사람들이 모여서 워크숍을 해도 학생들까지 다 합쳐서 한 20~30명 정도였어요. 지금처럼 큰 행사 개념이 아니라 정말 연구자들끼리 모이는 분위기였죠.”

양자컴퓨터라는 단어 역시 지금처럼 대중적으로 소비되지 않았다. “그때만 해도 양자컴퓨터라는 말을 사람들이 들어봤다고 해도, 그냥 어쩌다가 한 번 들어본 정도였을 겁니다.” 그 시절 연구는 지금과 달리 산업과 거리가 있었다. 연구자들은 양자 얽힘과 양자 상태 같은 근본적인 물리 현상 자체를 이해하는 데 더 큰 관심을 두고 있었다. “그때는 이게 정말 우리끼리 관심 있어서 하는 연구라는 느낌이 강했습니다. 뭔가 산업이나 시장을 보고 움직인다는 분위기와는 굉장히 거리가 있었죠.”

하지만 지금은 분위기가 완전히 달라졌다. 일반 뉴스에서도 양자컴퓨터 이야기가 나오고, 기업과 정부 모두 양자를 전략 기술로 이야기하는 시대가 됐다. “예전에는 양자 연구한다고 하면 굉장히 생소하게 봤거든요. 그런데 지금은 분위기 자체가 완전히 달라진 거죠.”

산업화가 시작되며 바뀐 연구 환경

2010년대 중반을 지나면서 양자 분야 전체의 공기가 달라지기 시작했다. 오랫동안 학문 중심으로 움직이던 양자 연구가 산업과 연결되기 시작했고, 해외에서는 실제로 양자컴퓨터를 만들겠다는 움직임이 본격적으로 나타났다. “예전에는 양자컴퓨터라는 게 굉장히 먼 미래 이야기처럼 느껴졌다면, 그때부터는 진짜로 이걸 구현하려는 움직임들이 나오기 시작했죠.”

IBM과 구글이 초전도 기반 양자컴퓨터 개발 경쟁에 뛰어들었고, 아이온큐 같은 이온트랩 기반 기업들도 빠르게 성장하기 시작했다. 이후 광자 기반 기업인 사이컨텀과 자나두, 중성원자 기반 기업들까지 등장하면서 플랫폼 경쟁은 훨씬 복잡해졌다. 무엇보다 달라진 건 실제 산업 플레이어가 등장했다는 점이었다. “예전에는 그냥 언젠가 양자컴퓨터가 나오면 응용될 수도 있겠다 정도였다면, 지금은 실제로 회사를 만들고 플랫폼 경쟁을 하는 시대가 된 거죠.”

연구 방향 역시 자연스럽게 달라졌다. 과거에는 양자 상태 자체를 이해하는 데 초점이 맞춰져 있었다면, 이제는 실제 구현 가능성과 확장 가능성이 더 중요해졌다. “예전에는 굉장히 순수 학문적인 접근이 강했다면, 지금은 실제로 양자컴퓨터를 만들겠다는 회사들이 생기고 국가 차원에서도 전략 기술로 보기 시작하면서 연구자들도 응용이나 확장 가능성을 더 많이 고민하게 되는 것 같습니다.”

한국 역시 조금씩 이 흐름 안으로 들어오기 시작했다. 다만 미국이나 유럽과 비교하면 산업화 움직임은 상대적으로 늦게 시작된 편이다. “최근에는 정부 과제도 굉장히 커지고 있고, 기업들도 관심을 가지기 시작하면서 분위기가 많이 달라졌죠.” 연구비 구조 역시 달라졌다. 과거에는 연구자 개인이 자유롭게 제안하는 형태의 연구가 많았다면, 최근에는 국가 차원에서 목표를 정해놓고 움직이는 대형 과제들이 늘어나고 있다. “국가 전략 기술로 가다 보니까 예전처럼 완전히 자유로운 탐구 중심이라기보다는 실제 기술 구현이나 산업 연결을 의식하는 방향으로 많이 움직이고 있는 것 같습니다.”

출연연이 맡아야 하는 역할은

임 박사는 현재 KIST에서 연구를 이어가고 있다. 대학 중심 연구 환경과 출연연의 가장 큰 차이는 연구 구조 자체에 있다고 설명했다. “학교에서는 보통 교수님 한 분이 양자 분야를 하시는 경우가 많습니다. 그런데 여기서는 다양한 백그라운드를 가진 연구자들이 한 팀 안에서 같이 연구를 하고 있거든요.” 현재 그가 속한 조직에는 20명 이상의 연구자들이 함께 양자기술을 연구하고 있다. 양자컴퓨팅, 양자광학, 양자소자 등 세부 전공은 서로 다르지만, 결국 하나의 기술을 함께 만들어가는 구조다.

출연연은 대학과 기업 사이를 연결하는 중간 단계에 가깝다. 대학에서 나오는 원천 연구와 실제 산업 현장 사이에는 생각보다 큰 간극이 존재하고, 출연연은 그 사이를 메우는 역할을 한다. “학교에서는 굉장히 좋은 아이디어나 원천 연구가 많이 나옵니다. 그런데 그걸 바로 기업이 가져가서 제품화하기에는 중간에 비어 있는 영역들이 있어요.”

특히 양자기술은 하나의 기술만으로 완성되는 시스템이 아니다. 수많은 요소기술이 함께 움직여야 하기 때문에, 학교 연구실 하나만으로는 한계가 존재한다. “양자컴퓨터 같은 경우에는 필요한 요소기술이 굉장히 많습니다. 그런데 학교 연구실 하나에서 그걸 다 하기에는 현실적으로 한계가 있거든요.”

반대로 기업 입장에서도 아직은 쉽게 뛰어들기 어려운 영역이다. 어떤 플랫폼이 살아남을지조차 명확하게 정리되지 않은 상태이기 때문이다. “아직은 기업들이 본격적으로 산업화를 하기에는 불확실성이 큰 분야이기도 합니다.” 그래서 그는 출연연이 먼저 기술 가능성을 검증하고, 산업이 들어올 수 있는 기반을 만드는 역할이 중요하다고 본다. “출연연이 어느 정도 기술 가능성을 먼저 보여주고 실제 구현 가능한 수준까지 끌어올리면, 이후에는 기업들이 들어와서 산업화할 수 있는 구조가 만들어질 수 있다고 봅니다.”

“광자는 컴퓨팅·통신·센싱을 모두 할 수 있습니다”

현재 글로벌 양자컴퓨터 시장은 초전도, 이온트랩, 중성원자, 광자 등 다양한 플랫폼이 경쟁하고 있다. 그 가운데 임 박사가 연구하고 있는 분야는 광자 기반 양자컴퓨팅이다. 광자 플랫폼은 다른 방식들과 구조 자체가 조금 다르다. “초전도나 이온트랩은 물질 기반이라 실체가 명확하게 존재하지만, 광자는 계속 움직이고 있거든요. 측정하면 사라지고, 또 계속 만들어내면서 연산을 해야 합니다.” 광자는 끊임없이 이동하는 특성을 갖고 있기 때문에 접근 방식 역시 다르다. 그래서 광자 기반 양자컴퓨팅은 일반적인 큐비트 기반 구조와는 다른 형태로 발전해왔다. “우리는 보통 측정기반 양자컴퓨팅이라고 부릅니다.”

하지만 광자 플랫폼은 다른 방식들과 구별되는 장점 역시 갖고 있다. 무엇보다 컴퓨팅뿐 아니라 통신과 센싱까지 함께 연결될 수 있다는 점이다. “광자는 컴퓨팅·통신·센싱을 모두 할 수 있는 거의 유일한 플랫폼이라고 볼 수 있습니다.” 양자통신 분야에서는 사실상 광자가 필수적이다. “양자통신은 결국 정보를 멀리 보내야 하니까 반드시 빛을 써야 합니다. 인터넷도 결국 광통신 기반이잖아요.” 센싱 분야에서도 광자의 역할은 크다. 최근 중력파 검출이나 초정밀 측정 분야에서도 양자광을 활용한 연구가 빠르게 늘어나고 있다.

특히 광자 기반 시스템의 현실적인 장점 가운데 하나는 상온 동작이다. “초전도 같은 플랫폼은 극저온 환경이 필요하지만, 광자는 상온에서도 동작할 수 있다는 장점이 있습니다.”

최근에는 포토닉스 기술 발전 속도 역시 빨라지고 있다. 과거에는 광학 테이블 위에 여러 장비를 길게 배치해 실험하던 구조였다면, 이제는 그 기능들을 작은 칩 안으로 집적하는 방향으로 빠르게 움직이고 있다. “예전에는 광학 테이블 위에서 미터 단위로 실험하던 것들을 지금은 작은 칩 안에 집적할 수 있게 되고 있습니다.” 이 변화는 산업화 측면에서도 중요한 의미를 가진다. 칩 기반 구조가 가능해질수록 모듈화와 대량 생산 가능성이 높아지고, 결국 시스템 규모를 키우는 데도 유리해질 수 있기 때문이다.

중국의 추격과 한국의 현실

임 박사는 현재 양자기술 분야에서 가장 빠르게 성장하고 있는 국가로 중국을 꼽았다. 미국이 전체 기술 생태계를 주도하고 있는 건 맞지만, 최근 몇 년 사이 중국의 성장 속도는 연구 현장에서도 체감될 정도라는 설명이었다. “양자 분야는 오히려 미국보다 중국이 더 잘하는 부분도 많다고 느껴질 정도예요.” 최근 국제 학술지 흐름에서도 변화는 뚜렷하게 나타난다. “네이처나 사이언스 같은 저널에서도 중국 양자 논문 비중이 굉장히 커졌고, 실제로 연구 수준 자체도 상당히 올라왔습니다.”

그 배경에는 압도적인 투자 규모와 인력 구조가 있다. 중국은 양자를 국가 전략기술로 지정한 상태에서 장기적인 투자 구조를 만들고 있고, 세계 각지에 있던 중국 출신 과학자들까지 다시 불러들이고 있다. “연구비 규모 자체가 다릅니다. 연구자 숫자도 엄청나게 많고, 해외에서 활동하던 중국인 과학자들도 엄청난 조건으로 다시 데려오고 있거든요.”

반면 한국은 구조적으로 미국과 중국을 정면으로 따라가기에는 한계가 존재한다. “같은 방식으로 경쟁하면 결국 격차는 더 벌어질 가능성이 큽니다.” 그래서 그는 한국이 양자컴퓨터 전체를 모두 직접 가져가겠다는 접근보다는, 글로벌 공급망 안에서 반드시 필요한 핵심 기술과 핵심 부품을 확보하는 전략이 더 현실적이라고 본다. “반도체도 CPU는 미국이 만들지만, 한국이 중요한 역할을 맡고 있잖아요. 양자도 비슷한 전략이 필요하다고 봅니다.”

동시에 그는 한국이 가져가야 할 또 하나의 무기로 창의성을 꼽았다. “규모나 자본으로는 이기기 어렵습니다. 대신 새로운 생각이나 새로운 접근은 누구에게나 기회가 열려 있다고 봅니다.” 그래서 학생들에게도 항상 같은 이야기를 반복한다. “남들이 하는 걸 그대로 따라가기만 하면 결국 무난하게 지는 거라고 얘기합니다. 조금 더 다른 생각을 해야 합니다.”

연구보다 오래 남는 것

연구자로서 가장 보람을 느끼는 순간으로 그는 뜻밖에도 '학생들의 성장'을 꼽았다. “좋은 논문이 나오거나 과제가 되는 것도 물론 기쁩니다. 그런데 그 기쁨은 오래 가지 않더라고요.” 오히려 시간이 지날수록 학생들의 성장이 훨씬 더 크게 기억에 남는다고 말했다. “제자들이 졸업해서 자리 잡고, 또 자기 삶을 살아가는 걸 보면 그런 부분에서 훨씬 더 보람을 느끼는 것 같습니다.”

연구라는 일은 결과보다 훨씬 긴 시간을 함께 견뎌내는 과정에 가깝다. 논문 하나가 나오기까지 수년이 걸리는 경우도 많고, 실패가 반복되는 시간 역시 길다. “사실 연구라는 게 잘 안 되는 시간이 훨씬 많거든요. 그러다 보니까 결국 사람끼리 서로 버텨주고 같이 가는 부분이 굉장히 중요합니다.”

그래서 그는 학생들에게 연구 실력만큼이나 관계를 잘 유지하는 태도를 강조한다. “혼자 하는 연구가 거의 없기 때문에 결국은 같이 일하고 싶은 사람이 되는 게 중요합니다.” 학생 시절에는 서로 경쟁자로 보이기 쉽지만, 결국 사회에 나가면 모두 다시 연결된다. “학교에 있든 회사에 있든 연구소에 있든 결국 다시 만나게 됩니다.”

그는 결국 연구 역시 사람이 하는 일이라는 말을 여러 번 반복했다. “기술도 결국 사람이 이어가는 거니까요.”

“기초과학은 그냥 해야 되는 겁니다”

인터뷰 마지막에서 그는 다시 한번 기초과학의 중요성을 강조했다. “기초과학은 결과가 바로 보이지 않습니다. 노벨상도 보면 보통 30년 전에 했던 연구로 받잖아요.” 오늘날 양자컴퓨터와 양자통신 역시 수십 년 동안 축적돼온 기초 연구 위에서 가능해진 기술이다. “당시에는 이게 어디에 쓰일지도 모르는 상태에서 연구했던 부분들이 많았습니다. 그런데 결국 그런 축적들이 있었기 때문에 지금의 양자기술도 가능해진 거죠.”

그래서 그는 기초과학을 단순히 당장 결과를 만들어내는 투자 관점으로만 바라봐서는 안 된다고 말한다. “기초과학은 그냥 해야 되는 겁니다. 당장 결과가 안 나온다고 해서 의미 없는 게 아니거든요.” 특히 최근 국가 전략기술 경쟁이 심해지면서 연구자들이 지나치게 단기 성과 압박 안으로 들어가는 상황을 우려하고 있었다. “양자 같은 분야는 몇 년 안에 결과를 딱 내기 어려운 경우도 많거든요. 그런데 너무 단기적인 성과만 요구하게 되면 결국 다들 안전한 방향으로만 가게 됩니다.”

그래서 그는 정책 결정자들에게도 ‘예측 가능한 지속성’을 가장 중요한 부분으로 강조했다. “당장 엄청난 돈을 넣어달라는 게 아니라, 연구자들이 그래도 꾸준히 연구를 이어갈 수 있는 구조가 굉장히 중요하다고 생각합니다.” 양자기술은 아직 완성된 산업이 아니다. 어떤 플랫폼이 최종적으로 살아남을지조차 아직은 명확하지 않다. “아직은 정답이 나온 상태가 아닙니다. 그래서 더 다양한 시도와 기초 연구가 필요합니다.”

지금 세계는 양자 기술을 둘러싸고 거대한 경쟁에 들어가 있다. 미국과 중국은 막대한 자본과 인력을 투입하며 패권 경쟁을 이어가고 있고, 한국 역시 뒤처지지 않기 위해 빠르게 움직이고 있다. 하지만 임 박사는 그 안에서도 여전히 가장 중요한 건 ‘꾸준히 연구를 이어갈 수 있는 환경’이라고 말했다.

결국 양자 기술 역시 하루아침에 완성되는 산업은 아니다. 오랜 시간 축적된 기초 연구와 사람, 그리고 실패를 견디는 시간이 쌓여야만 비로소 현실의 기술이 된다. 임향택 박사가 지금까지 연구실 안에서 붙들어온 시간 역시, 그런 미래를 향한 긴 과정의 일부였다.

독일·중국 공동 연구팀이 120킬로미터(km) 이상 광섬유 환경에서 안정적으로 동작하는 양자암호 통신 시스템 구현에 성공했다. 장거리 전송 과정에서 외부 환경 영향을 줄이고 장시간 안정성을 유지하면서 실제 양자 보안 네트워크 구축 가능성을 높였다는 평가가 나온다.

독일과 중국 대학 연구진은 지난 9일(현지시간) 국제학술지 라이트: 사이언스 앤드 어플리케이션스(Light: Science & Applications)를 통해 반도체 양자점 기반 장거리 양자키 분배(QKD·Quantum Key Distribution) 실험 결과를 공개했다.

양자키 분배는 양자역학 특성을 활용해 암호키를 전달하는 기술이다. 도청 시 양자 상태가 변하기 때문에 송수신 과정에서 외부 개입 여부를 탐지할 수 있어 차세대 보안 통신 기술로 주목받고 있다.

이번 연구 핵심은 ‘시간 구간 인코딩(Time-bin Encoding)’ 방식을 활용했다는 점이다. 기존 일부 양자암호 시스템은 온도 변화와 진동, 광섬유 환경 변화에 민감해 지속적인 보정 작업이 필요했다. 반면 시간 구간 인코딩은 광자 도착 시간 차이에 정보를 저장하는 구조로, 외부 환경 변화 영향을 상대적으로 덜 받는 특징이 있다.

연구팀은 통신용 C-밴드 반도체 양자점(SQD·Semiconductor Quantum Dot)에서 생성한 단일 광자를 시간 구간 큐비트 형태로 변환해 전송했다. 수신부에서는 안정화 간섭계와 위상 제어 장치를 이용해 양자 신호를 복원했다.

실험에서는 인코더와 디코더 사이 120km 이상 광섬유 구간에서 양자 신호 전송이 이뤄졌다. 시스템은 별도 수동 조정 없이 6시간 이상 연속 운영됐으며, 연구진은 이를 통해 장거리 환경에서의 안정성을 확인했다고 설명했다.

보안 성능도 유지됐다. 연구팀에 따르면 시스템은 약 76메가헤르츠(MHz) 속도로 고순도 단일 광자를 생성했으며, 120km 전송 이후에도 양자 비트 오류율(QBER)을 평균 11% 이하 수준으로 유지했다.

실제 보안키 생성 속도도 확보했다. 연구진은 제한된 키 환경 조건에서도 초당 약 15비트 수준 보안 키 전송 속도를 유지했다고 밝혔다. 현재 양자암호 기술 단계에서는 장거리 안정성과 연속 운영 자체가 중요한 성과로 평가된다는 설명이다.

연구팀은 기존 양자점 기반 QKD 시스템 대비 환경 변화 대응 안정성이 개선됐다고 강조했다. 별도 복잡한 보정 과정 없이 장시간 운영이 가능했다는 점도 주요 특징으로 제시했다.

업계에서는 최근 양자컴퓨터 성능 발전 속도가 빨라지면서 기존 암호체계 안전성 우려도 함께 커지고 있다고 보고 있다. 특히 미래 양자컴퓨터를 이용해 현재 암호 데이터를 저장한 뒤 나중에 해독하는 ‘수집 후 해독(Harvest Now, Decrypt Later)’ 위협이 현실적인 보안 문제로 떠오르면서 양자암호 통신 기술 중요성도 빠르게 확대되는 분위기다.

연구팀은 이번 결과가 향후 실제 도시 간 양자 보안 네트워크와 확장형 양자 통신 인프라 구축 가능성을 보여주는 사례라고 설명했다.