선두 IBM 목표치 웃돌아…미·중 기술패권 경쟁 속 '국산화' 박차
2040년 8500억 달러 시장 선점 경쟁…소프트웨어 기술 확보도 병행

후지츠와 리켄이 공동 개발해 지난 4월 공개한 양자 컴퓨터. 사진=후지쯔

일본의 대표적 IT 기업 후지쯔가 2030년을 목표로 세계 최고 수준의 양자 컴퓨터 개발 계획을 발표했다고 닛케이가 지난달 31일(현지시각) 보도했다. 이화학연구소(리켄) 등과 공동으로 추진하는 이번 계획은 미·중 기술 패권 경쟁 속에서 경제 안보의 핵심인 첨단 기술 주도권을 확보하려는 포석으로 읽힌다.

양자 컴퓨터는 양자역학 원리를 이용해 기존 슈퍼컴퓨터의 한계를 뛰어넘는 계산 능력을 구현하는 차세대 기술이다. 후지쯔가 목표로 하는 신형 컴퓨터는 실용성의 핵심 지표인 '논리 양자비트' 수에서 250에 이른다. 이는 현재 업계 선두 주자인 미국 IBM이 2029년 달성을 목표로 제시한 200을 웃도는 세계 최고 수준이다.

개발의 핵심은 '초전도' 기술이다. 극저온으로 냉각해 전기 저항을 '0'으로 만드는 이 방식은 안정된 가동을 위해 고도의 냉각 기술이 필수다. 후지쯔는 그간 해외에 의존해 온 냉동기 등 주요 부품을 일본 국내산으로 바꾸는 방안을 검토하며 기술 자립에 박차를 가하고 있다. 산업기술종합연구소와 협력해 미세 부품과 제어장치를 잇는 배선을 효율 높게 설계, 고성능화와 소형화를 동시에 달성한다는 계획이다.

후지쯔는 이미 계산 속도 세계 1위 슈퍼컴퓨터 '후가쿠'를 개발한 저력이 있다. 양자 컴퓨터 분야에서도 2023년 리켄과 함께 64큐비트 실물 기기를 가동하며 기술력을 입증했다.
후지쯔의 추진 계획은 명확하다. 2025년 4월, 기존 성능 지표인 '물리 양자비트'에서 256큐비트 실물 기기 가동에 성공했으며, 2026년에는 1024큐비트 기기를 개발할 예정이다. 2030년에 개발될 신형 기기는 물리 양자비트로 환산하면 1만에 이르러, 현재의 약 40배에 이르는 성능을 갖춘다.

◇ 신약·금융·자율주행…미래 산업 판도 바꿀 기술

양자 컴퓨터의 상용화는 신약과 신소재 개발은 물론 금융, 물류, 전기자동차, 자율주행 등 산업 전반에 혁신을 가져올 것으로 기대를 모으고 있다. 그러나 아직 계산 오류가 잦아 실용화까지는 갈 길이 멀다. 이러한 한계를 극복하고자 후지쯔는 하드웨어 개발과 함께 소프트웨어 기술 확보에도 주력하고 있다. 2024년에는 기존 슈퍼컴퓨터로 5년이 걸리는 계산을 단 10시간에 끝내는 알고리즘 기술을 확인하며, 하드웨어와 소프트웨어 양면에서 경쟁 우위를 확보한다는 전략이다.

양자, 인공지능, 고성능 반도체 등 첨단 기술의 패권 다툼은 미국과 중국을 중심으로 격화하고 있다. 이런 가운데 핵심 기술 국산화는 국가 경제 안보의 필수 조건으로 떠올랐다. 현재 양자 컴퓨터는 IBM과 구글이 주도하는 초전도 방식이 가장 유망하며, 리켄과 NTT, 도쿄대학 등은 '광양자' 방식을 연구 중이다.

◇ 구글·소프트뱅크도 투자…미래 먹거리 선점 경쟁 치열

기술 경쟁에는 스타트업과 세계 자본의 참여도 활발하다. '중성 원자' 방식을 개발하는 미국 스타트업 큐에라 컴퓨팅은 구글과 소프트뱅크그룹(SBG)의 투자를 유치했으며, JP모건 체이스와 미쓰이물산 등도 다른 방식의 스타트업에 출자하며 미래 기술 선점에 나서고 있다.

세계 양자 컴퓨터 시장의 성장 잠재력은 막대하다. 보스턴 컨설팅 그룹은 관련 산업을 포함한 시장 규모가 2040년경 최대 8500억 달러(약 1183조 원)에 이를 것으로 예측했으며, 시장조사업체 옴디아는 2032년 230억 달러(약 31조 9769억 원) 규모로 성장할 것으로 전망했다. 후지쯔의 이번 선언은 거대한 미래 시장을 향한 일본의 출사표인 셈이다.

박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com

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