“양자역학이 기술을 바꾼다”…美 3인, 노벨 물리학상 수상→차세대 양자산업 주목

양자역학 연구가 미래 기술 산업 구조를 흔들고 있다. 존 클라크, 미셸 드보레, 존 마티니스 등 미국 과학자 3인은 양자 암호, 양자컴퓨터, 양자센서 등 차세대 양자기술 실현을 뒷받침하는 핵심 이론과 실증적 연구를 인정받아 2025년 노벨 물리학상을 수상했다. 7일 스웨덴 왕립과학원은 “올해 노벨 물리학상이 양자역학 응용에 기여한 3명에게 돌아갔다”며 이들의 공적이 양자컴퓨팅과 정보 암호화, 정밀 센서 등 다양한 산업 분야에서 파격적 변화를 이끌었다고 평했다. 

이들이 제시한 양자 중첩 상태와 얽힘(Entanglement) 현상의 실험적 구현은 비트(bit)의 한계를 뛰어넘는 큐비트(qubit) 기반 계산 구조를 가능케 했다. 특히, 전통적 반도체 연산 방식으로는 구현하기 어려운 복잡계 문제를 실시간 풀 수 있는 기반을 마련, 기존 디지털 산업의 연산 속도와 효율성 한계를 극복했다는 평가다. 대표적으로 존 마티니스는 초전도 큐비트(초전도체 기반 양자 회로)를 실험적으로 구현해, ‘양자우월성’(Quantum Supremacy) 실증 경쟁을 앞당기는 데 기여했다. 미셸 드보레와 존 클라크 역시 양자 센싱·정보 전송 분야에서 기존 물리적 경계를 허문 것으로 알려진다.

현재 이 연구 성과는 구글, IBM, 인텔 등 글로벌 IT·반도체 기업에서 양자 프로세서 개발과 양자통신망 구축에 직접적으로 반영되고 있다. 양자 센서 시장 역시 생명과학, 의료, 항공우주 등 민감 정보 탐지 분야에서 상용화 단계에 근접했다. 업계는 “양자기술 발전이 데이터 처리, 사이버보안, 나노 계측 등 다양한 분야에 새로운 기회와 도전과제를 동시에 만든다”는 분석을 내놓고 있다.

글로벌 시장에서는 미국, 유럽연합, 중국, 일본이 양자기술 연구개발 예산을 대폭 늘리고 경쟁을 심화하는 상황이다. 대표적으로 미국 에너지부(DOE)와 유럽 양자 플래그십 등이 공공-민간 협력 모델을 확대, 핵심기술 전주기 투자에 나서고 있다.

노벨상 선정 배경에는 첨단기술 적용을 둘러싼 국제적 규제와 윤리 문제도 반영됐다. 양자 암호 활성화 정책, 산업 데이터 보호 법제 강화, 첨단 기술의 군사·민간 활용 규율이 논의되는 중이다. 특히 기술 격차 우려와 표준 논쟁이 주요 이슈로 대두되고 있다.

국내외 전문가들은 “이번 수상이 양자기술 상용화 경쟁에 결정적 촉매가 될 것”으로 보고 있다. 산업계는 새로운 원리가 실제 시장 혁신으로 이어질지, 각국 정책과 규제 대응이 미래 산업구조에 어떤 변화를 가져올지 주시하고 있다.