양자컴퓨터의 특징과 관련株

0과 1이 동시에 공존 할 수 있는 양자 컴퓨팅

 

양자 컴퓨팅은 양자역학에서 양자얽힘, 중첩, 텔레포테이션 등의 효과를 활용하는 컴퓨터 하드웨어 및 알고리즘을 말한다. 기존 컴퓨터는 0 또는 1로 양자택일적 데이터를 구분하지만 양자 컴퓨터는 0과 1을 동시에 공존시킬 수 있다는 것이 가장 큰 차이점이다. 

 

 

 

양자 컴퓨터가 필요한 이유는 무엇일까?

“양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터가 해결할 수 없거나 빠르게 해결할 수 없는 복잡한 문제를 해결한다.”

 

슈퍼컴퓨터, 수천 개의 CPU와 GPU 코어를 통해 일반 컴퓨터로 처리할 수 없는 복잡한 문제를 풀 수 있는 최고사양의 컴퓨터로 기상관측 및 예측, DNA 분석, 복잡한 실험 등을 하는데 사용된다. 하지만 이런 슈퍼컴퓨터 조차 20세기 트랜지스터 기술에 의존하는 이진 코드 기반 기계이기 때문에 더 복잡한 특정 문제를 해결하는 데 어려움을 겪기도 한다.

여기서 ‘복잡한‘이란  변수가 많거나 변수들 사이에 상호작용이 얽혀있거나 불규칙성이 높아지는 문제를 말한다. 예를 들면, 투자에서 포트폴리오 최적화나 리스크 분석, 금융 거래의 사기 탐지는 복잡한 문제이다. 분자 모델링이나 화합물 반응 등은 많은 상호작용이 존재하기 때문에 복잡한 문제이다. 이와 같이 복잡한 문제들은 기존 슈퍼컴퓨터로도 해결 할 수 없거나 해결하는데 엄청난 시간이 걸릴 수 있다.

 

기존 슈퍼컴퓨터로는 처리하기 어려운 대규모 데이터 세트와 고도화된 모델을 다루는 데 강점을 가진 양자 컴퓨터는 복잡한 문제들을 효율적으로 해결할 수 있어 다양한 산업에서 효과적으로 우리 사회가 직면한 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 예를 들어, 신약이나 기술 등의 개발 시간을 단축하고 비용을 절감하거나 새로운 소재의 발견과 특성 연구에 도움을 줄 것이다. 또한 물류 및 공급망 관리의 효율화 기후 변화 예측과 환경 보호 모델 계산 등 다양한 분야에 사용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

 

 

양자 컴퓨팅이 가져올 미래

 

양자 컴퓨터는 복잡한 대규모 데이터를 다루는데 장점이 있는 기술로 보안, 바이오, 클라우딩, AI, 머신러닝 등 다양한 분야에서 효과를 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

특히 양자 컴퓨팅이 더 시너지를 낼 수 있을 것으로 기대되는 분야는 바로 AI 이다. 

현재의 AI 기술은 도입단계로 많은 GPU와 메모리 그리고 많은 데이터센터와 그를 위한 전력공급 등 다양한 기술과 산업이 동시에 발전하고 있다. 초거대 AI의 경우 복잡성이 GPT3의 1,750억 파라미터에서 GPT4의 1.76조 파라미터로 지수함수적으로 증가하고 있으며 수년 내 현재 실리콘 기반의 컴퓨터로는 한계에 도달할 것으로 예측된다. 양자 컴퓨딩은 현재 AI의 GPU, 메모리 의존성을 획기적으로 낮춰 AI의 단가를 줄이고 산업 전반에 활용 가능하도록 만드는 핵심 기술이 될 것이다. 이 과정에서 머신러닝, 딥러닝 등의 개선으로 AI 의 학습과 추론 속도를 크게 개선 할 수 있을 것이다. 

 

• 차세대 배터리 개발 : 배터리의 양극재, 음극재, 분리막, 전고체 등 배터리의 기본 소재에 양자컴퓨팅을 활용하여 더욱 향상된 축전 능력, 내구성, 안전성을 갖는 배터리 개발할 수 있다.
• 수소 경제 : 수소는 탄소중립에 기여할 차세대에너지로 주목받고 있으며 경제적인 수소 생산에 필요한 촉매 개발, 수소 생산 공정 최적화 등에 활용할 수 있다.
• 물류 혁신 및 스마트 팩토리 : 물류 최적화를 통해 에너지의 효과적인 사용이 가능하며 물류비용의 혁신적 절감에 기여할 수 있다.
• 제약 및 화학 분야 : 신약개발 및 물질 개발 분야의 경우 양자인공지능 기술을 이용한 개발 기간 단축을 통한 전체 개발 비용을 낮추려는 노력들이 진행되고 있으며, 양자컴퓨터 활용을 통한 고도화된 화학 분석 기술, 가상 스크리닝 기술 개발이 가능할 것이다.

 

 

양자 컴퓨팅 개발 경쟁과 관련株

 

유수 IT 기업들은 이미 10년 전부터 양자 컴퓨터 연구 개발을 진행해 왔으며, 대표적으로 IBM, 구글, 마이크로소프트, 아마존웹서비스, 후지쯔 등이 있다. 가장 많은 투자를 하고 있는 나라는 중국으로 5년간 약 130억 달러 이상을 양자컴퓨티 개발에 투자하고 있다. 미국은 동일 기간동안 13억 수준의 투자를 하고 있다. 한국은 약 490억원을 투자하고 있지만 더 공격적인 투자로 양자 컴퓨팅 산업에 발빠르게 준비해 앞서가는 노력이 필요해 보인다.

 

유망 관련주와 현재 주가를 살펴보면서 마무리 한다.

 

 

1. 퀀텀 컴퓨팅(QUBT)

양자 컴퓨팅에 사용할 소프트웨어와 앱을 제공하는 회사로 이미 미국항공우주국(NASA)로부터 4건의 하청 계약을 받았다. 한편, 아마존(AMZN)은 클라우드 플랫폼에서 양자 애플리케이션 가속기를 사용할 수 있도록 했다는 점을 감안할 때 회사의 시가 총액 7,200만 달러는 상당히 낮은 수준이다. 회사의 상당한 성과와 낮은 밸류에이션을 고려할 때, QUBT는 매수하기 좋은 최고의 양자 컴퓨팅 주식 중 하나다.

 

 

 

 

 

2. 리게티(RGTI)

리게티(RGTI)는 멀티칩 양자 프로세서를 개발하고 양자 컴퓨팅 서비스를 제공하는 회사다. 인텔(INTC) 및 엔비디아(NVDA)가 이 부문에 진입하기 위한 조치를 취하면서, 언젠가는 양자 칩 판매가 매우 수익성이 높을 것으로 전망된다. 리게티는 미국 정부 연구소 두 곳에 자사의 양자 프로세서를 판매한 것으로 알려졌다. 또한 아마존, 마이크로소프트(MSFT) 및 미국 에너지부와 중요한 계약을 체결했다.

 

 

 

 

3. 아이온큐(IONQ) 

아이온큐(IONQ)는 양자 컴퓨터를 판매하는 회사다. 이 회사는 자사의 컴퓨터가 그래픽 처리 장치(GPU)보다 훨씬 더 저렴하고 빠르게 인공지능을 개발할 수 있다고 밝혔다. GPU는 오늘날 AI 개발에 널리 사용되고 있다. 2023년에 아이온큐는 컴퓨터 4대를 판매했으며, 매출은 98% 증가한 2200만 달러, 예약은 166% 증가한 6510만 달러에 달했다. 따라서 이 회사의 제품에 대한 의미 있는 관심이 확인된다.

 

 

 

국내 기업으로는 드림시큐리티, 코위버, 쏠리드, 우리넷, 옵티시스 등이 있다.

 

양자 컴퓨터가 가져올 무한미래가 너무 궁금하다.