[뮌헨(독일)=디지털투데이 석대건 기자] 양자컴퓨팅이 실험실을 벗어나 제조 현장으로 진출하고 있다. 최적화와 시뮬레이션 용도로 양자컴퓨팅의 산업 적용 가능성이 높아지고 있다. 다만 기술적 진보는 빠르지만 산업 적용까지는 3~5년이 더 필요하다는 전망이다.

20일(현지시간) 열린 프로덕트로니카 2025 포럼에서 데이터사이버네틱스의 카르스텐 블랑크(Dr. Carsten Blank) 공동창업자가 양자컴퓨팅의 산업 적용 가능성과 한계를 동시에 제시했다.

블랑크 박사는 양자컴퓨팅 기술에 대한 과장된 인식을 경계했다. 블랑크 박사는 "양자컴퓨팅이 고전 컴퓨터보다 우월하다는 주장의 대부분은 과장됐다"며 "큐비트의 중첩상태나 얽힘 현상만으로는 실제 산업적 이점을 설명할 수 없다"고 지적했다. 

그 예로 '양자 병목현상' 개념은 양자컴퓨팅의 현실적 한계를 들었다. 데이터를 양자 상태로 변환하는 입력 단계와 계산 결과를 읽어내는 출력 단계가 모두 병목구간이 된다는 설명이다.

현재 양자컴퓨팅은 100개 비내결함성 큐비트 수준에 머물러 있다. 산업 적용을 위해서는 300만에서 3000만 큐비트가 필요하다. 

블랑크 박사는 "이는 과학소설 수준의 도전"이라며 "소규모 내결함성 양자컴퓨터조차 3~5년은 더 걸릴 것"이라고 전망했다. 기술적 진보가 빠르게 진행되고 있지만 정밀 계측기기 통합과 공급망 구축이라는 현실적 과제가 남았다는 설명이다.

그렇기 때문에 제조업에서 최적화와 시뮬레이션 측면에서 양자컴퓨팅을 주목해야 한다고 강조했다. 복잡한 공급망과 물류 경로 최적화에서 양자컴퓨터는 수학적으로 입증된 우위를 보인다. 다만 그 우위가 아직 압도적이지 않다 아직 기업들이 비용 대비 효과를 신중히 검토하고 있다고 업계 상황을 전했다. 

또 제조업 연구분야 내 재료과학 시뮬레이션에서도 양자컴퓨터의 활용 가능성을 전했다. 블랑크 박사는 노벨상 수상자 리처드 파인만을 인용하며 "자연은 양자역학적"이기에 양자컴퓨터가 신소재 개발과 화학공정 최적화에 적합하다고 설명했다.

블랑크 박사가 이끄는 데이터사이버네틱스는 양자컴퓨팅을 적용해 제품을 개발했다. 데이터 로딩 병목현상을 해결하는 'Q-알케미', 에너지 시장 최적화를 위한 '브레이니언 그리드', 확장 가능한 클라우드 플랫폼 '파일라스Q'다. 2021년 설립된 데이터사이버네틱스는 뮌헨 인근 란츠베르크에서 10명이 양자과학과 머신러닝, 에너지 시장을 연구하고 있다.

◆"산업 적용 3000만 큐비트 필요...3~5년 더 소요" 

그럼에도 제조업의 양자컴퓨팅 도입은 점진적으로 진행될 전망이다. 블랑크 박사는 "미국이 앞서 있다는 인식은 과대광고 때문"이라며 "실제로는 모든 국가가 비슷한 기술적 도전에 직면해 있다"고 강조했다. 

유럽은 양자컴퓨팅 전략을 추진해왔다. 메르켈 정부 당시 20억유로를 투자했고 수요 창출과 공급 지원을 동시에 추진했다. 그러나 산업계 반응은 미온적이다. 블랑크 박사는 "제약과 재료과학 분야에서 양자컴퓨팅의 경쟁자는 AI"라며 "구글 알파폴드가 단백질 접힘 문제를 해결한 사례처럼 AI가 이미 성과를 보이고 있어 기업들이 양자컴퓨팅 투자를 주저한다"고 설명했다.

이어 유럽이 주권 확보를 위해 장기 자금 지원과 규제 개선이 시급하다고 제언했다. 특히 연구 프로젝트를 중소기업에 위탁할 경우 세금 감면을 25%로 확대하는 등 시장 접근성을 높여야 한다고 주장했다.