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[서울=뉴스핌] 배상희 기자 = 서방으로부터의 기술 독립에 속도를 내고 있는 중국이 향후 미∙중 기술 패권경쟁의 격전지이자 기술국산화의 핵심 영역이 될 '양자 기술' 산업 육성 의지를 본격적으로 드러냈다.

금주 4일 개막한 중국 최대 연례 정치 행사인 양회(兩會, 전국인민대표대회 및 전국인민정치협상회의) 개최 기간에 맞춰 중국 관영 매체를 통해 자국이 개발한 최고의 연산 속도를 자랑하는 초전도 양자 컴퓨터 '쭈충즈(祖沖之) 3호'에 대한 성과를 과시했다. 이어 양회 개최 둘째 날인 금일 업무보고를 통해 올 한해 '신품질 생산력(新質生產力, 과학기술 혁신)' 기조 하에 바이오제약, 체화형(Embodied) 인공지능, 6G, 그리고 양자 기술을 집중 육성하겠다고 밝혔다.

현재 미국 빅테크(대형 IT 기업)들이 주도하고 있는 양자 산업에서 중국 기업들도 시장의 이목을 집중시킬 만한 기술적 성과를 공개하고 있는 가운데, 딥시크(DeepSeek∙深度求索∙선두추숴)를 통해 고속 성장한 인공지능(AI) 기술력을 입증한 중국이 양자 기술 산업에서도 그 잠재력을 보여줄 수 있을 지 주목된다.

◆ 미∙중 기업 적극 진출 '양강 구도' 국면

1. 美 빅테크, 글로벌 양자 트렌드 선도주자  

현재 양자 컴퓨터(양자 컴퓨팅)로 대표되는 양자 기술 산업은 IBM, 구글, 마이크로소프트(MS), 아마존, 엔비디아(NVIDIA) 등 미국 빅테크들이 선도하고 있다.

IBM은 2023년 12월(이하 현지시간) 1121개의 큐비트(Qubit, 양자컴퓨터의 최소 정보 단위)로 구성된 초전도 양자칩 '콘도르'를 개발했고, 지난해 4월에는 133큐비트로 구성된 양자칩 '헤론'을 발표했다. 헤론은 콘도르보다는 큐비트가 적지만 큐비트의 정보교환 방식을 정교하게 설계해 기존 양자칩 대비 오류 발생 가능성을 5분의 1로 낮췄다.

구글은 지난 2019년 11월 23일 시카모어(Sycamore) 양자 칩을 공개, 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 1만 년이 걸리는 계산 문제를 시카모어는 단 200초만에 풀 수 있다고 소개했다.

지난해 12월 9일 구글은 105개의 큐비트로 구성된 자체 개발 초전도 양자 칩 '윌로우(Willow)'를 탑재한 양자컴퓨터를 공개하며, 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 10셉틸리언(Septillion, 10의 24제곱) 년이 걸리는 문제를 5분만에 풀었다고 밝혔다.

MS는 올해 2월 19일 자사가 개발한 첫 번째 양자 칩인 '마요라나(Majorana) 1'을 공개했다. 8개의 큐비트로 구성된 마요라나1은 '위상 초전도체'로 만들어진 최초의 양자 칩으로 외부환경의 변화에 강하고 안정적인 정보처리가 강점이다.

구글, MS와 함께 글로벌 클라우드 '빅3'로 불리는 아마존의 클라우드 전담 자회사 아마존웹서비스(AWS)는 올해 2월 27일 캘리포니어공대(칼텍) 연구팀과 함께 개발한 최초의 자체 개발 양자 컴퓨터 칩 '오셀롯(Ocelot)'을 발표했다.

오셀롯의 최대 강점은 양자 오류 정정 비용을 최대 90% 절감할 수 있다는 것이다.

참고로 양자 오류 정정은 양자컴퓨터의 상용화를 앞당기기 위해 반드시 필요한 기술이다.

양자 컴퓨터는 외부 환경의 작은 변화에도 오류가 발생하기 쉬운데, 오류 정정을 위해서는 대량의 큐비트가 필요하다. 큐비트가 대량 소요될 경우 그만큼 비용이 높아질 수 있어 상용화를 늦추는 걸림돌로 지적돼 왔다.

2. 미국 바짝 추격하는 '中 양자 산업'

최근 몇 년간 중국 양자 기술 산업은 큰 진전을 이루며, 미국을 바짝 추격 중이다. 중국 기업들은 양자컴퓨팅 프로토타입, 양자통신 네트워크 구축부터 양자 정밀측정 장비까지 세부적 분야에서 중대한 성과를 지속적으로 내고 있고 있다.

앞서 알리바바, 바이두 등 중국 대표 빅테크들 또한 일찌감치 양자 컴퓨터 산업에 뛰어들었으나, 양자 컴퓨터와 AI 관련 핵심 장비에 대한 미국의 대중 수출 통제가 이어지는 가운데 아직은 초기 단계인 양자 산업의 기술적 난제와 응용 산업의 불확실성 등에 직면해 기술 개발에 속도를 내지 못하고 있다.

현지 매체 보도에 따르면 알리바바와 바이두는 현재로서는 양자컴퓨터 산업에서 일시 철수한 것으로 알려졌다.

중국 당국은 이러한 난관을 극복하고 양자 컴퓨터 산업의 주도권을 확보하기 위해 정책∙재정적 지원 역량을 더욱 확대하고 있으며, 정부의 대규모 자금 지원 하에 수많은 벤처기업들이 해당 사업으로 뛰어들고 있다.

대형 기업의 경우 성공 여부가 불확실한 기술 개발에 거액의 투자금을 자체적으로 쏟아 부어야 하는 부담을 지고 있지만, 벤처기업의 경우 상대적으로 더 많은 정부 지원을 받을 수 있다는 점도 중국 IT 기업들의 적극적 진출을 유인하는 배경이 되고 있다.

중국 기업정보 플랫폼 치차차(企查查)에 따르면 양자 컴퓨팅 관련 기업 등록 수는 3년 연속 1만9000~3만 곳 정도의 규모를 유지하고 있다. 특히, 2023년에는 총 2만8000 곳의 양자 컴퓨팅 관련 기업이 등록돼 최근 10년래 최고치를 기록했다. 현재 중국 내에는 8만2000 곳의 양자 컴퓨팅 관련 기업이 존재한다.

3. '중국 양자 기술력' 어디까지 왔나

① 주목할 양자 컴퓨터 2대 기업 

시장은 AI 업계의 다크호스로 급부상한 딥시크(DeepSeek∙深度求索∙선두추숴)와 같은 기업이 중국 양자 기술 산업에서 탄생할 수 있을 지 주목하고 있다. 아직까지는 양자 기술 산업 자체가 연구개발 초기 단계인 만큼 양자 기술, 그 중에서도 핵심 영역인 양자 컴퓨터와 관련한 기업은 많지 않다.

국순양자(國盾量子·QuantumCTek. 688027.SH)는 소개할 기업 중 유일하게 주식시장에 상장한 기업이다. 2015년부터 양자 컴퓨팅 기술 개발에 뛰어든 국순양자는 주로 양자 통신, 양자 컴퓨팅, 양자 정밀 측정 제품의 연구개발과 생산∙판매에 관여하고 있다.

글로벌 선도 수준의 양자컴퓨팅 프로토타입 공급체인 관리 및 종합능력 보유하고 있으며, 초전도 양자 컴퓨터 완제품과 제어 시스템, 희석 냉각기 등 핵심 구성요소와 양자 컴퓨팅 관련 기술 서비스를 제공하고 있다. 이미 4대의 고성능 초전도 양자 컴퓨터 제품을 대외적으로 판매한 상태다.

본원양자(本源量子 ·Origin Quantum)는 최근 시장이 가장 주목하는 기업으로 꼽힌다.

중국 국립 연구기관인 중국과학원(CAS)과 중국 안후이(安徽)성 허페이(合肥)시 소재 기술 연구개발 중심의 국립대학인 중국과학기술대학(USTC) 출신의 박사팀이 설립한 기업이다.

양자 컴퓨팅 산업 생태계 구축의 핵심 구성원으로 자주적으로 제어 가능한 양자 컴퓨터 완성품을 비롯해 양자 칩, 양자 컴퓨팅 측정 및 제어 통합 기계, 양자 운영 체제, 양자 소프트웨어, 양자 컴퓨팅 클라우드 플랫폼, 양자 컴퓨팅 과학 교육 등의 사업에 관여하고 있다. 

지난해 1월 6일 본원양자는 차세대 초전도 양자컴퓨터 본원오공(本源悟空)을 공개했다.

본원오공은 1세대(6큐비트), 2세대 초전도 양자컴퓨터(24큐비트)에 이어 본원양자가 개발한 3세대 초전도 양자컴퓨터다. 본원오공에는 본원양자가 자체 개발한 72개의 큐비트 양자칩 '오공칩'이 탑재돼 있다.

2월 14일 기준 본원오공 프로세서에 접근 건수는 2000만 건을 돌파했다. 139개국에서 접속이 이뤄졌는데 미국을 필두로 러시아, 일본, 캐나다 등이 접속 수 상위권을 차지했다. 지난해 1월 6일 운영을 개시한 후 1년 남짓한 기간 동안 본원오공이 처리한 연산 업무는 33만9000여 건을 넘어섰다. 응용 분야 또한 유체동력학, 금융, 바이오의약 등 다양하다.

<[양자 혁명] ②차기 딥시크는 여기서? 中기술력에서 찾는 해답>으로 이어짐.

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pxx17@newspim.com