[양자 혁명] 빅테크 3파전 ① 구글-아마존-MS 최종 승자는

기사입력 : 2025년03월06일 14:14

최종수정 : 2025년03월06일 14:16

구글 윌로우 '신의 계산'
시커모어 이어 새 이정표
오류 수정 돌파구

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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 양자 컴퓨팅 시대의 주도권을 놓고 미국 빅테크의 3파전이 달아 올랐다.

컨설팅 업체 맥킨지 앤드 컴퍼니가 2035년 시장 규모를 2조달러로 전망한 가운데 세상을 바꿔 놓을 '꿈의 기술'을 선점하려는 경쟁이 뜨겁다.

특히 구글과 마이크로소프트(MSFT), 아마존(AMZN)이 연이어 이른바 '양자 칩'을 선보이면서 차세대 컴퓨팅의 상용화 가능성에 관심과 기대가 고조되는 모양새다.

IT 전문가들과 월가에서 지금까지 최고의 양자 컴퓨팅 칩으로 평가 받는 것은 구글이 개발한 윌로우(Willow)다.

2024년 12월 공개된 윌로우가 높은 평가를 얻는 이유는 해당 칩들 가운데 가장 많은 큐비트(qubit, 양자를 의미하는 quantum과 디지털 정보 단위 bit의 합성어)를 탑재하고 있기 때문.

구글과 주요 외신에 따르면 윌로우의 큐비트는 105개로, 8개의 큐비트를 탑재한 마이크로소프트의 마요라나 원(Majorana 1) 및 9개를 탑재한 아마존의 오셀롯(Ocelot)과 커다란 간극을 두고 있다.

양자 컴퓨터에서 큐비트의 수는 시스템의 연산력과 직접적으로 연결되기 때문에 중요성이 크다. 탑재한 큐비트가 많을수록 연산 처리 속도가 빨라지고, 더 복잡한 연산을 처리할 수 있게 된다. 인공지능(AI) 기술에서 파라미터와 동격이라고 볼 수 있다.

이견도 없지 않다. 마이크로소프트는 마요라나 원이 최초의 위상(topological) 큐비트를 탑재했기 때문에 우월한 칩이라고 주장한다. 위상 큐비트는 보다 안정적이고, 전통적인 큐비트에 비해 오류가 적은 것으로 알려져 있다.

구글 윌로우 홍보 이미지 [자료=업체 제공]

업계 전문가들은 큐비트의 수가 일차적으로 양자 컴퓨터의 성능에 중요한 변수지만 유기적인 연결도 중차대한 변수라고 지적한다. 큐비트 한 가지만으로 칩을 평가할 수는 없다는 얘기다.

구글이 윌로우를 공개하자 IT 업계는 크게 술렁거렸다. 기존의 슈퍼 컴퓨터의 한계를 뛰어넘을 수 있는 '신의 계산'이 가능해 질 것이라는 기대와 아직 시기 상조라는 회의론이 엇갈렸다.

빅테크 가운데 구글이 선제적으로 양자 컴퓨팅 기술 개발에 뛰어 들었다. 인베스팅닷컴에 따르면 업체는 지난 2018년부터 NASA(미 항공우주국)과 공동으로 양자 컴퓨팅 개발에 나섰고, 결과물이 윌로우에 앞서 화제를 모았던 시커모어(Sycamore)였다.

구글 양자 칩 [사진=블룸버그]

NASA는 지난 2019년 9월 게시판에 특정 양자 컴퓨팅 칩이 기존의 슈퍼 컴퓨터를 압도하는 연산 능력을 보였고, 최초로 이른바 '양자 우월성(양자 우월)'을 이뤘다고 공개했다.

현존하는 슈퍼 컴퓨터로도 1만년이 걸리는 연산을 양자 컴퓨터가 3분20초만에 풀어냈다는 주장이었다.

화제의 칩이 다름아닌 구글의 시커모어였고, 아마존의 클라우드 사업 부문 아마존웹서비스(AWS)가 2021년 양자컴퓨팅센터(CQN)를 세우는 등 빅테크들이 양자 칩 개발 경쟁에 합류했다.

시커모어로 세상을 놀라게 했던 구글은 윌로우를 공개하며 또 한 차례 세간의 이목을 끌었다. IT 업계 전문가들은 윌로우가 획기적으로 강력한 칩이라고 평가한다.

무엇보다 전통적인 슈퍼 컴퓨터가 약 10의 24제곱 년(septillion years) 동안 작업해야 하는 연산을 단 5분 이내에 완료할 수 있다는 것.

시장 전문가들은 구글이 또 한 차례 양자 컴퓨팅 성능의 도약을 이뤄냈다고 평가했다. 기존의 컴퓨터로는 불가능한 문제를 풀어낼 수 있게 됐다는 얘기다.

윌로우의 강점은 크게 세 가지로 정리된다. 먼저, 양자 우월성(quantum supremacy)이다. 이는 속도에 관한 부분이다. 고전적인 컴퓨터보다 현저하게 빠른 연산을 수행해 양자의 우월성을 입증해 냈다는 평가다.

두 번 째는 벤치마킹 테스트(benchmarking test)다. 해당 성능을 입증하는 계산은 소위 '무작위 회로 샘플링'이라고 불리는데, 직접적으로 현실적인 문제에 적용할 수는 없지만 양자 컴퓨팅의 잠재력을 측정하는 척도로 사용된다.

마지막으로 잠재적 응용(potential applications)이다. 아직 초기 단계이긴 하지만 윌로우의 성능이 신약 개발이나 신소재 과학, 암호학 등 다양한 분야에서 획기적인 돌파구를 마련할 수 있는 가능성을 보여줬다는 데 업계 전문가들은 입을 모은다.

이 밖에 인베스팅닷컴은 양자 상태 유지 시간이 개선돼 연산 수행 시간을 늘렸고, 오류를 효과적으로 수정할 수 있는 오류 수정(error correction) 알고리즘을 적용한 점이나 기존 컴퓨터와의 연결성을 개선한 점이 윌로우의 기술적 특징이라고 전했다.

구글은 IT 업계가 30년에 걸쳐 연구한 양자 오류 수정을 더 많은 큐비트를 탑재하는 전략으로 돌파했다고 밝혔다.

구글의 양자 컴퓨팅 기술 개발 팀인 구글 퀀텀 AI는 지난 2012년 구글 리서치의 내부 조직으로 출범했다. 십 수 년 사이 수 차례에 걸쳐 굵직한 기념비를 세운 팀은 현실 세계에 적용할 수 있는 실용적인 기술을 개발하는 것이 윌로우 다음 목표라고 말한다.

업계 전문가들은 구글을 포함해 양자 컴퓨팅 기술 개발에 사활을 거는 빅테크의 공통적인 지향점이 이른바 내결함성(fault tolerant) 큐비트의 개발이라고 설명한다.

안정적인 연산과 오류 정정이 양자 컴퓨팅의 실용화에 핵심이라는 얘기다. 양자는 극저온 상태에서만 유지되며, 미세한 환경 변화에도 쉽게 무너진다. 이 때문에 감당하기 힘든 수준의 오류가 발생하는데, 이 부분이 양자 컴퓨팅 기술 개발 과정에 가장 커다란 난제로 꼽힌다.

이를 해결하려면 복잡한 양자 오류 수정이 필요한데 구글을 포함한 관련 업체들은 지금까지 큐비트의 수를 늘리는 방법으로 해법을 모색하고 있다.

문제는 하나의 '실행 큐비트(working qubit) 혹은 '논리 큐비트(logical qubit)'를 만들기 위해 엄청난 수의 '물리 큐비트(physical qubit)', 즉 오류 수정 큐비트(error-correction qubit)가 필요하다는 사실이다.

이는 본질적으로 하나의 논리 큐비트를 구현하기 위해 어마어마하게 많은 물리 큐비트에 정보를 공유해야 한다는 것을 의미한다.

바로 이 엄청난 수의 물리 큐비트를 요구하는 대목이 확장 가능한 양자 컴퓨터의 개발을 방해하는 걸림돌이다.

구글의 윌로우가 오류 수정 측면에서 강점을 지닌 것은 필요한 물리 큐비트의 수를 크게 줄여 난제를 상당 부분 풀어냈다는 의미다.

shhwang@newspim.com

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내란 특검, 추경호·황교안 불구속 기소 [서울=뉴스핌] 김현구 기자 = 12·3 비상계엄 관련 내란·외환 의혹을 수사 중인 내란 특검팀(조은석 특별검사)이 7일 국민의힘 원내대표를 지낸 추경호 의원과 황교안 전 국무총리를 불구속 상태로 재판에 넘겼다. 추경호 국민의힘 의원. [사진=뉴스핌DB] 박지영 특검보는 추 의원에 대해 "피고인은 여당 원내대표로서 윤석열 전 대통령의 비상계엄 유지 의사를 조기에 꺾게 만들 수 있었던 유일한 사람이었음에도, 비상계엄 유지를 위한 협조 요청을 받고 국민의 기본권이 침해되고 무장한 군인에 의해 국회가 짓밟히는 상황 목도하고도 아무런 조치 취하지 않았다"고 지적했다. 이어 "국회의원 권한이자 의무인 표결권 행사에 참여하지 않았고, 본회의 개의를 알고도 의원총회 개최 의사도 없이 의총 소집 장소를 당사로 변경해 국회 진입 의사를 가진 국회의원의 발길을 돌리게 했다"고 덧붙였다. 그러면서 "또 본회의장에 있던 국회의원에게는 밖으로 나오라는 메시지 전달했는데, 이는 윤 전 대통령이 군인과 경찰을 동원해 국회를 봉쇄하고 본회의장에 들어가 있던 국회의원을 끌어내려 하려는 행위와 같이 평가된다"고 부연했다. 박 특검보는 "국회의원이 국회에 들어가지 못하는 것은 헌정 질서가 파괴되는 상황"이라며 "본인이 원내대표실에 있으면서 이런 파괴된 현장을 목도했기 때문에 그 부분에 대한 인식이 없었다 볼 수 없다"고 강조했다. 또 그는 "윤 전 대통령은 지난 한덕수 전 국무총리 재판에 나와서 '추 의원에게 어떤 이야기를 했는가'라는 재판장 질문에 '걱정하지 말라. 길게 가지 않고 빨리 해결될 것'이란 취지로 말했다. 이 말은 너희들이 국회 의결 해제하지 않고도 내가 끝낼 것이란 말"이라고 말했다. 이어 "추 의원은 충분히 본인의 역할을 지시받았고 이와 관련해 어떤 말도 하지 않았다고 한다"며 "추 의원은 '대통령님 이것은 말이 되지 않는다. 빨리 해제해달라'는 말을 한 번도 한 적 없다. 본인도 인정한다"고 덧붙였다. 아울러 박 특검보는 "비상계엄이 선포될 즈음 당대표는 체포 대상이 될 정도로 사실상 의사 소통 창구가 전혀 아니었고, 여당과의 의사 소통 통로이자 서로 논의할 수 있던 사람은 추 의원이 유일했다"며 "(추 의원은) 반대하는 의사를 표시하거나 이래선 안 된다는 의사표시는 하나도 없이 본인이 알고 있던 모든 것을 여당 의원에게 고지하지 않았다"고 비판했다. 끝으로 그는 "사실상 계엄이 국회의결로 해제되는 것은 아니다. 여당 원내대표마저 협조하지 않고 반기를 들었다면 계엄 해제가 빨라졌을 것"이라며 "계엄에 대한 문제 해결 방식이나 회복 시간 등이 상상 이상으로 빨라졌을 것이고, 국론 분열이나 사회적 혼란도 훨씬 더 줄어들었을 것"이라고 말했다. 추 의원은 지난해 12월 3일 윤 전 대통령이 비상계엄을 선포했을 당시 국민의힘 원내대표로서 의총 장소를 세 차례 변경하는 방법으로 자당 소속 의원들의 표결 참여를 방해한 혐의를 받는다. 이로 인해 당시 국민의힘 의원 108명 중 단 18명만이 계엄 해제 표결에 참여할 수 있었고, 국회 해제 요구 결의안은 결국 재석 190명 중 찬성 190명으로 통과됐다. 특검은 당시 추 의원이 국회 이동 과정에서 윤 전 대통령, 그의 측근들과 통화한 사실을 바탕으로 그가 의도적으로 표결을 방해했다고 판단했다. 앞서 특검은 추 의원에 대한 구속영장을 청구했으나 법원은 지난 3일 "혐의 및 법리에 대해 다툼의 여지가 있다"며 이를 기각했다. 황교안 전 국무총리. [사진=뉴스핌DB] 한편 특검은 이날 황교안 전 국무총리도 불구속 기소했다. 황 전 총리는 비상계엄 당시 "나라를 망가뜨린 종북주사파 세력과 부정선거 세력을 이번에 척결해야 한다", "우원식 국회의장을 체포하라. 대통령 조치를 정면으로 방해하는 한동훈 국민의힘 대표도 체포하라" 등의 게시물을 올려 내란을 선동한 혐의 등을 받는다. hyun9@newspim.com 2025-12-07 17:26