아이징의 시대가 열린다고?

이 세상 모든 산업에는 저마다의 경쟁 구도가 있어요. 어떤 산업은 한 기업이 압도적인 기술력으로 시장을 거의 독식해요. 어떤 산업은 두세 개 기업이 나눠 가지며 치열하게 고객을 다투고요.

그런데 지금 이 순간, 수많은 기업이 들고 일어나 경쟁하는 곳이 있어요. 승자도, 표준도, 정답도 아직 아무것도 정해지지 않은 곳. 바로 양자 컴퓨터 분야예요.

여러 미디어에서 양자 컴퓨터가 슈퍼컴퓨터보다 수천 배 빠르다는 말, 한 번쯤 들어보셨을 수도 있어요. 하지만 지금 당장 이 양자 컴퓨터를 업무에 쓸 수는 없어요. 이론은 완벽한데, 실제로는 아직 '쓸 수 없는 컴퓨터'거든요. 왜 그럴까요?

오늘은 그 이유와 함께, 인공지능(AI) 반도체 기업 엔비디아가 최근 발표한 새로운 AI 모델이 양자 컴퓨팅 분야에서 어떤 의미를 갖는지 살펴볼게요.

지독한 예민보스 양자 컴퓨터

양자 컴퓨터를 아직 '못 쓰는' 이유는 컴퓨터 안에서 정보를 처리하는 방식 자체가 극도로 불안정하기 때문이에요. 이걸 이해하려면 양자 컴퓨터가 정보를 어떻게 다루는지 잠깐 살펴봐야 해요.

우리가 잘 아는 일반 컴퓨터는 0과 1로 정보를 처리해요. 이 0과 1 하나하나를 '비트'라고 부르죠. 반면 양자 컴퓨터는 '큐비트(Qubit)'를 써요. 큐비트는 0과 1 중 어느 값인지 아직 정해지지 않은 상태로 중첩된 상태로 계산할 수 있어요. 그래서 수많은 경우의 수를 한꺼번에 처리할 수 있어요. 그래서 일반 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 복잡한 계산을 해낼 수 있고요.

초반부터 너무 딱딱한 과학 얘기라 죄송해요. 그냥 쉽게 양자 컴퓨터는 일반 컴퓨터보다 계산 속도가 압도적으로 높은 미래 첨단 기술 컴퓨터 중 하나라고 이해하시면 좋을 것 같아요.

문제는 이 양자컴퓨터 계산의 핵심인 큐비트가 주변 환경에 극도로 예민하다는 거예요. 온도 변화, 진동, 주변 전자기파 같은 아주 미세한 환경 변화에도 큐비트 상태가 흔들리고, 계산 도중 오류가 생겨요. 그래서 양자 컴퓨터를 실제로 동작시키려면 다음 두 가지를 반드시 해결해야 해요.

넘어야 할 장벽 '보정과 수정'

첫 번째는 ‘보정(Calibration)’이에요. 큐비트는 시간이 지나면 자연적으로 설정이 흐트러져요. 마치 악기 연주 전에 조율해야 하는 것처럼, 계산을 시작하기 전에 큐비트를 정확한 상태로 맞춰야 해요.

문제는 이 조율 자체가 매우 어렵고, 방식도 양자 컴퓨터 개발 회사마다 달라요. 개발하고 있는 기술 방식이 제각각인 데다, 각각에 맞는 보정 방법을 따로 개발해야 하거든요.

두 번째는 ‘오류 수정(Error Correction)’이에요. 계산 도중 발생하는 오류를 실시간으로 감지하고 바로잡아야 해요. 오류를 그대로 두면 결괏값 자체가 의미 없어지거든요.

예를 들어 큐비트 하나의 정확도가 99.97%라고 해도, 이 연산을 100번 반복하면 97%, 1000번 반복하면 74%, 1만 번 반복하면 정확도는 5%대로 뚝 떨어져요. 아주 작은 오차가 쌓이면 결국 최종 결괏값 자체를 믿을 수 없게 되는 거예요.

이 두 가지가 양자 컴퓨터 상용화의 가장 큰 장벽이에요.

엔비디아, 또 너야?

‘세계 양자의 날(World Quantum Day)’인 지난 4월 14일 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 새로운 AI 모델 시리즈 ‘아이징(NVIDIA Ising)’을 공개했어요. '아이징'이라는 이름에는 복잡한 양자 문제를 AI로 단순하게 풀겠다는 의미가 담겨 있어요.

젠슨 황 CEO에 따르면 아이징은 앞서 설명한 양자 컴퓨터의 두 가지 문제, 즉 보정과 오류 수정을 AI로 자동화해 컴퓨터를 더 빠르고 안정적으로 작동시키는 데 도움을 줄 수 있어요. 양자 컴퓨터가 계산하는 동안 나오는 데이터를 아이징이 실시간으로 읽어 오류를 잡아내고, 필요하면 즉시 조율해요. 컴퓨터와 아이징이 끊임없이 신호를 주고받으며 동작하는 거죠.

아이징은 크게 두 가지 기능으로 구성되는데요. 첫 번째는 보정 자동화예요. 큐비트 상태를 스스로 읽고 판단해 자동으로 조율할 수 있어요. 수일씩 걸리던 보정 작업이 수 시간으로 줄어들 수 있어요. 두 번째는 오류 수정이에요. 기존 양자 오류 수정 도구와 비교했을 때 속도는 최대 2.5배 빠르고, 정확도는 3배 높다고 해요.

AI 반도체를 만드는 기업이 자신들의 장점인 AI 기술로 양자 컴퓨터의 고질적인 문제까지 풀겠다고 나선 거예요. 젠슨 황 CEO는 “아이징을 통해 AI가 양자 컴퓨터의 운영체제 역할을 하게 될 것”이라고 선언했어요.

“내가 깐 판 위에서 놀아봐”

아이징에서 주목할 부분이 하나 더 있어요. 바로 아이징이 누구나 무료로 내려받아 쓸 수 있는 '오픈소스' 방식으로 공개됐다는 점이에요. 오픈소스란 소프트웨어의 설계도(소스코드)를 공개해 누구든 자유롭게 사용하고 개발할 수 있게 하는 방식이에요.

양자 컴퓨터는 회사마다 기술 방식이 달라서 아이징을 그대로 가져다 쓸 수가 없어요. 각 회사가 자기 하드웨어 특성에 맞게 직접 수정하고 조율해야 하는데, 오픈소스로 공개해야만 그게 가능하거든요.

즉, 선의처럼 보이지만 사실 이건 엔비디아의 치밀한 전략이에요. 앞서 설명했듯 양자 컴퓨팅 업계는 지금 무한경쟁시대예요. 큐비트를 제어하기 위한 기술 방식이 제각각이고, 어느 기술이 최종 승자가 될지 아직 아무도 몰라요.

이럴 때 특정 기술(업체)에 베팅하는 건 위험하잖아요. 대신 어떤 방식의 양자 컴퓨터든 쓸 수 있는 소프트웨어 도구를 무료로 배포하면, 어느 기술 업체가 이기든 엔비디아의 AI와 그래픽처리장치(GPU)가 그 위에서 동작하는 판을 깔 수가 있게 되죠. 비유하자면, 특정 자동차 브랜드 편을 들지 않고 모든 자동차에 들어가는 내비게이션 운영체제를 만든 셈이에요.

실제로 이번 아이징 공개와 함께 아이온큐, IQM 등 10여 곳의 양자 컴퓨터 기업들이 이미 이 AI 모델을 채택해 사용 중인 것으로 알려졌어요. 서로 경쟁하는 회사들이 하나의 소프트웨어 생태계 안으로 들어온 거예요.

한 번 들어오면 못 나갈 수도

사실 엔비디아가 이런 전략을 쓴 건 처음이 아니에요. 지금으로부터 약 20년 전인 2006년, 엔비디아는 '쿠다(CUDA)'라는 개발 도구를 무료로 공개했어요. GPU로 AI 연산을 할 수 있게 해주는 소프트웨어였는데, 무료로 뿌린 덕분에 전 세계 개발자들이 엔비디아 GPU 위에서 개발하는 습관이 생겼어요. 지금 엔비디아가 AI 반도체 시장을 사실상 독점하는 배경에는 이 CUDA 생태계가 있어요. 아이징의 오픈소스 공개는 그 전략의 양자 버전인 셈이죠.

글로벌 컨설팅 기업 맥킨지앤컴퍼니가 2025년 발표한 보고서에 따르면, 양자 컴퓨팅 시장은 2024년 40억 달러에서 2035년 최대 720억 달러, 우리 돈으로 약 106조 원 규모까지 성장할 것으로 전망돼요. 10년 만에 18배 커지는 셈이에요.

그만큼 이 시장을 노리는 기업들도 많아요. 구글, IBM, 마이크로소프트, 아마존웹서비스(AWS) 등 빅테크들도 저마다의 방식으로 양자 컴퓨터 개발에 뛰어들고 있어요. 하드웨어도, 소프트웨어도 아직 모두 완성되지 않은 싸움이에요. 엔비디아는 그 틈에서 하드웨어 경쟁은 다른 기업에게 맡기고, 누가 이기든 그 위에서 동작하는 소프트웨어를 먼저 선점하는 전략을 택한 거예요. 앞으로 어떤 기업이 이 분야에서 성공을 거둘지 지켜봐야겠어요.

호르무즈 해협을 봉쇄했던 이란이 ‘호루무즈 해협 중 오만 영해에 해당하는 곳을 지나는 선박은 공격하지 않겠다’고 미국에 제안한 것으로 알려졌어요. 이란은 향후 충돌이 다시 일어나지 않도록 하는 합의가 성사되는 경우, 대안 경로 이용을 허용하겠다는 입장이래요. 이란이 호르무즈 해협 통행의 대안을 제안한 건 처음이에요. 최근까지도 이란은 호르무즈 해협 통과 선박에 통행료를 부과하겠다는 주장을 굽히지 않았는데요, 이번엔 한발 물러난 것으로 해석돼요.

캐럴라인 레빗 백악관 대변인은 “(이란과의) 합의 전망을 긍정적으로 보고 있다”며 “대화는 생산적이며 현재도 진행 중”이라고 말했어요. 이란이 기존 입장에서 한발 물러서고, 미국도 이란과의 협상을 긍정적으로 전망하면서, 종전 기대감이 커지는 분위기예요.

정부가 28년 만에 규제 체계를 전면 개편하고 로봇, 바이오, 재생에너지, 인공지능(AI) 자율주행차 등 4개 분야에서 ‘메가특구’를 지정하기로 했어요. 메가특구에서는 첨단산업 발전을 위해 각종 규제를 풀어줄 계획이에요. 지금은 전국에 소규모로 특구가 분산돼 있는데, 이와 별도로 규모가 큰 ‘메가특구’를 새로 조성할 거라고 해요. 메가특구에서는 정부의 재정 지원은 물론 금융과 세금 분야의 지원까지 더해 산업 생태계를 육성한다는 목표예요.

중동 전쟁 등 경제적 불안한 상황에서도 중국이 올해 1분기 5%의 경제성장률을 기록했어요. 전문가들의 전망치인 4.8%보다 높았어요. 작년에 이어 올해 들어서도 수출 실적이 좋았기 때문이래요. 중국 정부가 지난달 제시한 올해 연간 성장률 목표치인 4.5~5.0% 달성에도 한걸음 가까워졌어요.

중국의 분기별 경제성장률은 지난해 1분기 5.4%를 기록한 뒤 2분기 5.2%, 3분기 4.8%, 4분기 4.5%로 하락세를 이어갔는데요. 올해 1분기에 반등에 성공했어요. 반등을 이끈 중국의 수출은 1년 전 같은 기간보다 15% 증가한 것으로 집계됐어요. 중국 정부는 향후 성장률도 긍정적으로 전망했어요.