IBM 부사장 "양자컴퓨터 실용화, 이제 2년 남았다"

IBM의 양자컴퓨터 기술이 빠르게 발전하고 있습니다. 최근 IBM 부사장 제이 감베타(Jay Gambetta)는 양자컴퓨터가 실용화 직전 단계에 도달했다고 밝혔습니다. 그는 2025년 3월 7일, 연세대학교 송도 캠퍼스에서 열린 ‘연세퀀텀위크 2025’ 행사에서 이와 같은 전망을 발표했습니다. 제이 감베타는 IBM의 양자 부문을 이끄는 핵심 인물로, 양자컴퓨터와 슈퍼컴퓨터를 결합한 하이브리드 방식이 향후 2년 내에 실질적인 성과를 낼 수 있다고 강조했습니다. 이는 기존 컴퓨터를 넘어서는 ‘양자 우위(Quantum Advantage)’를 실현하는 중요한 전환점이 될 전망입니다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 달리 양자역학 원리를 기반으로 작동합니다. 정보의 기본 단위인 큐비트(qubit)는 0과 1을 동시에 나타낼 수 있어 복잡한 연산을 훨씬 빠르게 처리할 수 있습니다. 하지만 외부 환경에 민감한 큐비트의 특성상 오류가 빈번히 발생한다는 점이 상용화를 가로막는 주요 과제였습니다. IBM은 이 문제를 해결하기 위해 수년간 연구를 거듭해왔으며, 이제 그 결실이 눈앞에 다가왔다고 평가받고 있습니다.

IBM이 제시하는 하이브리드 컴퓨팅은 양자컴퓨터와 슈퍼컴퓨터의 장점을 결합한 방식입니다. 제이 감베타는 이 접근법이 단기간 내에 양자 우위를 달성하는 핵심 열쇠라고 설명했습니다. 예를 들어, 일본의 이화학연구소(RIKEN)가 운영하는 ‘후가쿠’나 미국 오크리지 국립연구소의 ‘프론티어’ 같은 슈퍼컴퓨터와 양자컴퓨터를 통합하면 특정 연산에서 탁월한 성능을 발휘할 수 있습니다. 이는 기존 컴퓨터로는 불가능했던 계산을 가능하게 하며, 산업 전반에 걸친 혁신을 가져올 가능성이 높습니다.

현재 양자컴퓨터는 전통적인 컴퓨터를 완전히 대체하기보다는 특정 분야에서 보조적인 역할을 수행할 것으로 보입니다. 특히 인공지능(AI), 화학 시뮬레이션, 신약 개발, 물류 최적화와 같은 분야에서 두각을 나타낼 전망입니다. IBM은 이러한 기술을 통해 기업과 연구 기관이 현실적인 문제를 해결할 수 있는 도구를 제공하려고 합니다. 하이브리드 방식은 양자컴퓨터의 한계를 보완하면서도 실질적인 활용성을 높이는 전략으로 평가받고 있습니다.

IBM의 장기적인 목표는 2029년까지 오류를 자체적으로 수정할 수 있는 양자컴퓨터를 개발하는 것입니다. 제이 감베타는 “오류 수정 기능은 양자컴퓨터의 완전한 상용화를 실현하는 마지막 퍼즐”이라고 언급했습니다. 현재 양자컴퓨터는 큐비트의 불안정성으로 인해 계산 과정에서 오류가 발생하기 쉽습니다. 이를 해결하기 위해 IBM은 오류 내성을 갖춘 시스템 개발에 집중하고 있습니다.

2029년까지의 로드맵에 따르면, IBM은 4000큐비트 이상의 양자 프로세서를 기반으로 한 시스템을 구축할 계획입니다. 이는 2022년 발표된 로드맵을 더욱 발전시킨 것으로, 2025년까지 4000큐비트 시스템을 실현하고 이후 오류 수정 기술을 완성하겠다는 구체적인 일정입니다. 이러한 기술이 완성되면 양자컴퓨터는 연구실을 넘어 실생활에서 다양한 용도로 활용될 가능성이 커집니다.

양자컴퓨터의 실용화는 여러 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 기대됩니다. 먼저 신약 개발 분야에서는 분자 구조를 정밀하게 시뮬레이션할 수 있어 약물 개발 속도를 획기적으로 단축할 수 있습니다. 예를 들어, 기존 컴퓨터로는 수십 년이 걸릴 수 있는 화학 반응 분석을 양자컴퓨터는 단시간 내에 처리할 수 있습니다. IBM은 이미 모더나와 같은 기업과 협력하여 신약 연구에 양자컴퓨터를 적용하고 있습니다.

또한 금융 분야에서는 복잡한 최적화 문제를 해결하는 데 유리합니다. 포트폴리오 관리나 리스크 분석과 같은 작업에서 양자컴퓨터는 기존 시스템보다 효율적인 결과를 제공할 수 있습니다. 물류 산업에서도 경로 최적화와 같은 문제를 빠르게 풀어냄으로써 비용 절감과 효율성을 극대화할 수 있습니다. 이러한 사례들은 양자컴퓨터가 단순히 이론적 기술이 아니라 현실적인 도구로 자리 잡을 수 있음을 보여줍니다.

IBM은 한국과의 협력에도 적극적입니다. 연세대학교는 2024년 11월 국내 최초로 IBM의 ‘퀀텀 시스템 원’을 도입하며 양자컴퓨터 연구의 선두에 섰습니다. 127큐비트로 작동하는 이 시스템은 바이오, 제약, 항공 우주 등 다양한 분야에서 활용될 예정입니다. 제이 감베타는 한국이 양자 알고리즘 연구와 국제 협력을 통해 글로벌 양자컴퓨터 생태계에서 중요한 역할을 할 수 있다고 평가했습니다.

한국IBM은 또한 금융, 제조 등 국내 산업에 맞춘 솔루션을 제공하며 양자컴퓨터의 실용화를 준비하고 있습니다. LG전자 같은 기업도 IBM 퀀텀 네트워크에 참여하며 기술 개발에 동참하고 있습니다. 이는 한국이 양자컴퓨터 시대에 뒤처지지 않고 선도적인 위치를 확보할 수 있는 기회로 이어질 가능성이 높습니다.

IBM 부사장 제이 감베타의 발표는 양자컴퓨터 기술이 더 이상 먼 미래의 이야기가 아님을 보여줍니다. 2년 내 실용화와 2029년 오류 수정 기술 완성이라는 구체적인 목표는 산업과 학계에 큰 기대를 불러일으키고 있습니다. 하이브리드 컴퓨팅을 통해 단기적인 성과를 내고, 장기적으로 완벽한 시스템을 구축하려는 IBM의 전략은 기술 혁신의 새로운 장을 열 가능성을 제시합니다.

양자컴퓨터는 인류가 직면한 난제를 해결하는 강력한 도구가 될 수 있습니다. IBM의 노력은 이러한 미래를 현실로 만드는 데 중요한 역할을 하고 있으며, 한국을 포함한 전 세계가 이 변화에 동참하고 있습니다. 앞으로의 발전이 기대되는 가운데, 양자컴퓨터가 가져올 혁신에 주목할 필요가 있습니다.