김정상 듀크대 전자컴퓨터공학과 교수가 18일(현지시간) 미국 워싱턴DC 주미한국대사관에서 열린 ‘양자컴퓨터의 현황과 전망’ 세미나에서 강연하고 있다. 연합뉴스

<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다>

김정상 듀크대 전자컴퓨터공학과 교수가 차세대 핵심 기술로 주목받는 ‘양자(quantum) 컴퓨팅’ 분야를 두고 미국과 중국이 패권 경쟁을 포기하지 않을 것이라고 밝혔다. 김 교수는 18일(현지시간) 워싱턴DC 주미대사관에서 열린 ‘양자컴퓨터의 현황과 전망’을 주제로 한 세미나에서 이같이 설명했다.

미국에서 양자컴퓨터 업체 ‘아이온Q’를 공동창업해 최고기술책임자(CTO)를 지낸 김 교수는 지난 3월 CTO에서 물러나 캠퍼스로 복귀했지만, 여전히 아이온Q에 기술 자문을 하고 있다.

중첩이나 얽힘 같은 양자역학적 현상을 활용해 기존 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도로 방대한 연산을 수행할 수 있는 양자컴퓨팅은 차세대 ‘꿈의 기술’로 불린다.

양자 컴퓨터 능력과 관련해 김 교수는 ‘초능력자’를 떠올리면 그나마 받아들이기 수월하다고 했다. 슈퍼맨이 어떻게 하늘을 날 수 있는지를 알아내려 하지 말고, 슈퍼맨은 날 수 있다는 것을 받아들인 뒤 날아다니는 슈퍼맨이 뭘 할 수 있을지를 찾아보라는 의미다.

중첩은 양자의 여러 상태가 확률적으로 동시에 나타나는 현상을 말한다. 기존 컴퓨터는 전자가 없거나 있는 것을 0과 1로 표현한다. 반면 양자 컴퓨터는 0과 1이 중첩돼 있기 때문에 계산능력이 급격히 빨라진다. 얽힘은 아주 멀리 떨어진 두 양자가 동시에 서로 영향을 주고받는 현상을 말한다. 빛의 속도보다 더 빠르게 정보를 공유할 수 있게 된다.

김 교수는 “정치·경제적 임팩트가 굉장히 크다”며 이 분야가 차세대 성장동력으로 자리매김할 수 있다고 강조했다. 그는 2차 세계대전에서 서방 연합군이 독일군의 암호를 해독한 결과 전쟁에서 이긴 점을 사례로 들면서 “(상대의) 암호를 깰 수 있다는 가능성 때문에 미국과 중국은 누구도 패권 경쟁을 포기하지 않을 것”이라고 주장했다.

미국은 최근 중국을 겨냥해 양자컴퓨팅을 비롯한 최첨단 기술에 대한 수출을 통제했다.

김 교수는 한국이 선진국보다 양자컴퓨팅 기술에서 많이 뒤처져 있다고 진단했다. 미국은 1990년대 중반부터, 유럽이나 일본은 2000년대 초반부터 투자를 시작했지만, 한국은 2019년에야 제대로 된 투자를 시작했다는 것이다.

하지만 그는 “양자컴퓨팅의 경우 상용화가 가능한 앱이 뭔지를 아직도 고민 중”이라며 “기술은 15∼20년 정도 뒤처졌지만 포기하지 말고 상용화를 생각해 보면 된다. 국내에서도 (앱을) 찾아낼 가능성도 있다”고 말했다.

김 교수는 이어 “어차피 위험부담이 있기 때문에 미국이 다 할 수는 없다”며 “양자컴퓨팅 상용화가 성공했다고 가정했을 때 차세대에는 어떤 기술이 가능할지를 고민하고, 리스크가 많아도 도전적 연구가 필요하다”고 언급했다. 그는 또 “창의적 도전이 필요하다”며 “우리나라에 할 일이 많이 있을 것 같다”고 덧붙였다.

미국의 대(對)중국 수출통제에 대해 김 교수는 “미국이 다 막아버리면 다른 나라들끼리 협력해 미국이 짠 틀이 작아져 뒤처질 수도 있다”며 “미국은 동맹국 사이에서는 벽을 없애고 울타리를 잘 쳐서 밖으로 기술이 안 빠져나가고 우군을 많이 확보하는 게 중요하다”고 했다.

그러면서 “한국 정부가 미국과 협력의 틀을 잘 만들고, 그 틀 안에서 같이 연구하되, (우리는) 차세대에 뭘 할지를 고민했으면 한다”고 권고했다.

김 교수는 기술 개발을 정부가 주도하는 중국에 비해 민간과 정부가 협력하는 미국 시스템이 양자컴퓨팅 분야에서는 더 효율적이라고 밝혔다. 그는 “길이 확실히 보일 때 정부 주도가 더 효율적일 수 있지만, 길이 잘 안 보일 때는 민간이 더 효율적”이라며 “그게 미국의 가장 큰 장점”이라고 했다.

김 교수는 아울러 “민간은 목숨 걸고 한다. 남들도 다 하고 있어서”라며 “지금 미국의 5대 부자를 보면 전부 스타트업에서 시작했다. 그래서 도전하는 것이고, 그런 도전 정신은 미국 밖에서는 찾아보기 어렵다”고 강조했다.

특히 “미국은 실패해도 그 경험을 통해 새롭게 도전하고 결국 성공하는 시스템이며, 컴퓨터나 인공지능(AI) 등을 미국이 선도하는 이유가 그런 게 갖춰져 있기 때문”이라며 “한국에서도 젊은이들이 도전할 수 있는 상황이 마련됐으면 하는 바람”이라고 말했다.

[ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지]