세계 메모리 다 합쳐도 부족한 계산, 양자 104큐비트로 해냈다 — '양자 실용성'의 시대가 온다

전 세계 메모리를 다 합쳐도 불가능한 계산, 104큐비트로 풀었다

최근 과학계와 산업계를 동시에 놀라게 한 연구 결과가 나왔습니다. 연세대학교 최석원 학부생이 주도한 국제 공동 연구팀이 104큐비트 규모의 양자 컴퓨터를 이용해 복잡한 물리 현상을 정확하게 계산해내는 데 성공했다는 소식입니다.
단순한 '성공'이 아닙니다. 이 계산을 일반 슈퍼컴퓨터로 구현하려 했다면, 전 세계의 모든 메모리를 다 합쳐도 부족한 무려 256 퀘타바이트(Quettabyte)의 메모리가 필요했다고 합니다. 사실상 현대 컴퓨팅 기술로는 '불가능' 영역에 있던 문제를 양자 컴퓨터가 풀어낸 것입니다.

무엇을 풀어냈는가: '양자 퀀치 동역학'

연구팀은 '양자 퀀치 동역학'이라는 현상을 관찰했습니다. 잔잔한 양자 시스템에 강한 충격을 준 뒤, 시스템이 다시 안정을 찾아가는 과정을 추적하는 것인데, 마치 호수에 돌을 던졌을 때 물결이 퍼져나가는 것을 살피는 것과 같습니다.
특히 '하이젠베르크 스핀 사슬'이라는 자석의 성질을 지닌 물질 모델을 이용해 에너지가 어떻게 확산되는지를 분석했습니다. 이는 배터리 신소재 설계, 초전도체 연구 등 현대 물리학의 난제를 해결하는 핵심 열쇠가 됩니다.
 
 

핵심 기술: '자가 완화(Self-Mitigation)'라는 게임 체인저

사실 지금까지의 양자 컴퓨터는 '노이즈'라는 치명적인 약점이 있었습니다. 주변 온도나 전자기파에 너무 민감해, 계산이 조금만 길어져도 엉뚱한 답을 내놓았기 때문입니다.
이번 연구의 핵심은 이 노이즈를 스스로 보정하는 '자가 완화(Self-Mitigation)' 기술입니다.
1. 기존 방식 (ZNE): 오류를 일부러 늘려본 뒤 나중에 정답을 추측하는 방식 $\rightarrow$ 시간이 오래 걸림.
2. 자가 완화 방식: 마치 비디오를 거꾸로 돌려보듯 계산 과정을 반대로 수행하는 '테스트 회로'를 실행 $\rightarrow$ 현재 발생한 노이즈 양을 정확히 파악하여 결과값에서 빼줌.
이 기술 덕분에 오류를 최대 48%까지 더 줄였고, 104큐비트라는 방대한 규모에서도 정확한 결과를 얻을 수 있었습니다. 이는 양자 컴퓨터가 이론적 단계를 넘어, 실질적으로 문제를 푸는 '양자 실용성(Quantum Utility)' 단계에 진입했음을 의미합니다.
 
 

우리 포트폴리오와 연결하기: 왜 INFQ에 주목해야 하는가

우리가 보유한 INFQ(양자컴퓨팅) 같은 기업들이 바로 이 지점에서 가치를 갖습니다.

1. 하드웨어의 한계를 넘는 소프트웨어/알고리즘의 힘

이번 연구는 IBM의 127큐비트 하드웨어를 사용했지만, 성과는 '자가 완화'라는 알고리즘(소프트웨어적 접근)에서 나왔습니다. 이는 양자 하드웨어의 물리적 한계를 소프트웨어와 알고리즘으로 극복할 수 있음을 보여줍니다. INFQ와 같은 양자 솔루션 기업들이 기대되는 이유입니다.

2. GPU -> QPU로의 패러다임 전환

현재 AI 랠리를 주도하는 것은 GPU(Nvidia)입니다. 하지만 GPU 역시 결국 디지털 논리 회로의 한계가 있습니다. 이번 연구처럼 256 퀘타바이트의 메모리가 필요한 계산을 단숨에 끝내는 '양자 우위'가 상용화된다면, AI 학습과 추론의 패러다임은 완전히 바뀝니다.

3. 실전 적용의 가속화: 배터리  -> 신약 -> 금융

자가 완화 기술로 오류가 줄어든다면, 가장 먼저 적용될 분야는 '신소재 설계'입니다. 고효율 배터리 소재, 초전도체, 신약 분자 구조 분석 등 기존 AI 반도체로 수만 년 걸릴 계산이 몇 분 만에 끝납니다. 이것이 실현되는 순간, 양자 컴퓨팅 기업들의 매출은 기하급수적으로 폭발하게 됩니다.
 
 

결론 — '양자 우위'는 이제 상상이 아니라 실체다

전 세계 메모리를 다 합쳐도 안 되는 계산을 104큐비트의 양자 컴퓨터가 해냈다는 것은, 우리가 알던 컴퓨팅의 시대가 끝나고 새로운 시대가 오고 있다는 강력한 신호입니다.
물론 아직은 '범용 양자 컴퓨터'까지 갈 길이 멉니다. 하지만 '자가 완화' 같은 실용적 기술들이 하나둘씩 등장하며 상용화 시점을 앞당기고 있습니다.
투자자로서 우리가 기억해야 할 점:
현대의 AI 붐이 GPU에서 시작되었다면, 다음 세대의 거대한 붐은 양자 컴퓨팅(QPU)에서 시작될 것입니다. INFQ와 같은 양자 컴퓨팅 기업들이 단순한 '꿈의 주식'이 아니라, 실질적인 '물리적 해결책'을 제시하는 시점이 바로 지금입니다.
흔들리지 않는 믿음으로 양자 시대의 티켓을 보유하시길 바랍니다.
 
 
관련 종목: INFQ(양자컴퓨팅), 삼성전자(양자 연구), SK하이닉스(양자 메모리 연구)

참고: 파이낸셜뉴스 '언박싱 연구실', 연세대 최석원 연구팀 논문(Physica Scripta), IBM Quantum

이 글은 정보 제공 목적이며, 투자 권유가 아닙니다.

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