“양자 우위 검증 시대 개막”…구글, 슈퍼컴 비해 1만3천배 성능에 글로벌 파장

현지시각 22일, 미국(USA) 캘리포니아에서 구글(Google)이 세계 최초로 검증이 가능한 ‘양자 우위’(Verifiable Quantum Advantage) 확보를 공식 발표했다. 구글은 자체 개발한 양자 칩 ‘윌로우’(Willow)와 새로운 알고리즘 ‘퀀텀 에코스’(Quantum Echoes)를 활용, 슈퍼컴퓨터 대비 1만3천배 빠른 연산 속도를 공개 시연해 글로벌 정보기술 업계에 큰 충격을 주고 있다. 이번 기술 진전은 양자 컴퓨팅이 산업 현장에 본격 진입할 신호탄으로 해석되고 있다.

구글은 지난해 미국의 대표 초고성능 슈퍼컴퓨터 ‘프런티어’(Frontier)가 10셉틸리언(10의 24제곱)년이 걸릴 문제를 고작 5분 만에 ‘윌로우’ 칩으로 푼다는 점을 입증한 바 있다. 하지만 당시는 검증 및 결과 재현이 불가능하다는 한계로 논란이 컸다. 이번 발표에서 구글은 동일 결과가 여러 양자 컴퓨터에서 반복적으로 얻어지는 ‘검증성’을 세계 최초로 확보했다고 강조했다. 핵심 연구진은 오류율 역시 0.1% 미만까지 낮춘 성과와, 총 10인년 규모 검증·1조 회 이상 반복 실험 등 과학적 신뢰도를 부각시켰다.

‘양자 우위’라는 용어는 기존 컴퓨터가 현실적으로 해결할 수 없는 복잡한 문제를 양자 컴퓨터가 실시간에 가깝게 처리할 때 부여된다. IT업계와 과학계는 이번 결과를 “양자 기술이 개념 수준에서 응용 가능 단계로 넘어선 첫 사건”이라고 평가하고 있다. 구글은 특히 양자 컴퓨팅이 신약 개발(분자 구조해석, 신호 검증), 배터리 신소재 연구, 핵융합 에너지 설계 등 미래 첨단산업에서 변혁의 핵심이 될 것으로 전망했다. 추가로, 분자의 구조를 정밀하게 측정하는 핵자기 공명(NMR) 기술에 양자 알고리즘을 적용해 신약·신소재 분야의 실질적 혁신 기반을 마련했다고 밝혔다.

미셸 드보레(Michel Devoret) 구글 퀀텀 AI 수석 등 세계적 석학들도 연구에 참여해 기술적 신뢰도를 높였다는 평가다. 이번 성과는 2025년 노벨 물리학상의 영예를 안은 초전도 큐비트 기술 발전의 연장선으로 여겨진다.

세계 각국 반응도 신속하다. 미 IT업계는 “양자 컴퓨팅 상용화가 예정보다 앞당겨질 수 있다”며 시장 경쟁 구도가 새로 짜일 가능성을 주목한다. 영국(Britain) BBC 등 외신은 “양자 검증이 산업 적용을 가르는 전환점”이라고 보도했으며, 일본(Japan) NHK와 유럽(Europe) 주요 매체들도 “양자기술이 표준이 될 날이 가까워졌다”고 일제히 전했다. NYT는 “반도체·바이오 기업에 근본적인 파급력이 예상된다”고 평했다.

한편 구글은 대규모 오류수정 기술 개발 및 ‘오래 지속되는 논리 큐비트’ 기반 확장 연구를 진행하며, 향후 5년 내 실제 산업에 적용 중인 완전체 양자 컴퓨터 사례가 등장할 것이라고 예고했다. 이와 관련해 산업계, 학계 모두 “양자 컴퓨팅의 실질적 시대가 도래하는 변곡점”이라는 평가를 내놓은 상황이다.

전문가들은 양자 기술 발전이 슈퍼컴퓨터 산업뿐 아니라, 세계 반도체, 제약, 에너지 분야의 지형을 중장기적으로 크게 뒤흔들 것으로 전망한다. 국제사회는 양자 우위 실현의 후속 파장과, 응용 사례 확산 여부를 예의주시하고 있다.