[디지털데일리 김보민기자] 아마존웹서비스(AWS)가 양자컴퓨터 기술이 미래 산업 구도를 바꿀 것이라는 전망을 제시했다. 현재 상용화 시점을 알 수 없고 비용과 기술 운용에 대한 부담이 큰 것은 사실이지만, 클라우드 환경에서 저변을 확대할 수 있다는 자신감도 내비쳤다.

시모네 세베리니(Simone Severini) AWS 양자컴퓨팅 디렉터는 24일 서울 강남구 AWS코리아 사무실에서 기자간담회를 열고 "양자컴퓨터는 신산업을 발굴하고 혁신을 만들어낼 가능성을 갖고 있지만 비용과 안정성 측면에서 넘어설 문제가 있다"며 "언제쯤 상업적 가치를 낼지 예단할 수 없지만, (현 시점에서) 클라우드를 통해 기회를 확장할 수 있다"고 밝혔다.

세베리니 디렉터는 1990년대 후반부터 양자컴퓨팅 분야에서 연구 활동을 시작한 인물이다. 런던대학교 정보물리학 교수로 재직하며 케임브리지 퀀텀(현 퀀티눔)과 페이즈크래프 등 스타트업 공동 설립에 참여했고, 2018년 AWS에 합류했다. AWS 양자기술 전략을 주도할 뿐만 아니라, 칼텍 및 하버드와의 파트너십을 통해 AWS 연구센터를 설립했다.

양자컴퓨팅은 '큐비트(qubit)'를 사용해 기존 컴퓨터 대비 기하급수적으로 높은 연산 능력을 수행하는 기술이다. 이날 세베리니 디렉터는 "양자컴퓨터는 큐비트를 사용해 연산을 수행하는 머신"이라며 "마치 레고 블록처럼, 회로를 통해 로직 게이트를 연결해 작동된다"고 표현했다. 연산을 통해 특정 문제를 해결할 때, 양자 알고리즘은 컴퓨터 게이트로 구성된 회로에 중첩을 만들어 낸다는 설명이다. 세베리니 디렉터는 "고전적 연산에 중첩 더한 것"이라고 부연했다.

다만 양자컴퓨터를 '만능'으로 보는 시각을 지양해야 한다고 강조했다. 세베리니 디렉터는 "양자컴퓨터가 고전 컴퓨터를 대체해 모든 문제를 빠르게 해결할 수 있냐고 묻는다면 아니라고 답하겠다"며 "중요한 것은 문제를 해결하기 위해 얼마나 많은 큐비트가 필요한지 아는 것"이라고 말했다. 중첩 등을 활용한 연산의 경우 암호 해독과 화학 시뮬레이션 등에 효과를 볼 수 있지만, 모든 문제와 계산에 적용하기에는 무리가 있다는 취지다.

AWS는 이러한 도전 과제를 대응하기 위해 전문 양자컴퓨팅센터를 설립하고, 오류 수정과 하드웨어 설계 등에 특화된 연구를 진행하고 있다. 초전도체를 기반으로 한 양자컴퓨터도 개발 중에 있다.

아울러 클라우드 기술을 활용해 양자 기술의 저변을 넓히는 일에도 매진 중이다. 세베리니 디렉터는 "현재 양자컴퓨터는 비용이 수천만 달러에 해당할 정도로 비싸고, 실험 단계에 있다"며 "양자컴퓨터를 구매한다면 해당 기술에 종속되거나, 다른 컴퓨터 리소스와 연동하기도 어렵기 때문에 클라우드를 바탕으로 통합을 꾀하는 것이 중요하다"고 말했다.

AWS는 그 해답으로 사용자가 양자 알고리즘을 구축하고, 실험 및 실행해 볼 수 있는 'AWS 브라켓(Braket)'을 제공하고 있다. 브라켓은 양자 연구, 양자 하드웨어 테스트, 양자 소프트웨어(SW) 구축, 오픈소스 SW 개발 등에 활용될 수 있다.

세베리니 디렉터는 "브라켓은 AWS 클라우드를 바탕으로 통합을 지원한다"며 "클라우드 서비스와 사용자가 활용하는 리소스를 통합 활용해 원하는 결과물을 얻어낼 수 있다"고 강조했다.

이날 세베리니 디렉터는 브라켓과 더불어 AWS 양자 기술력을 활용한 고객 사례도 소개했다. 대표적으로 BMW는 연료전지 개발 핵심 공정 중 하나인 '산소환원반응(ORR)'을 시뮬레이션 하기 위해 반응 에너지 프로파일 계산 방법을 만들었다. 이를 위해 퀀티눔 양자 컴퓨터용 계산 화학 SW 플랫폼 '인콴토'를 AWS 인공지능(AI) 및 머신러닝(ML) 서비스 '아마존 세이지메이커'를 통해 AWS에 배포했다. 이후 아마존 브라켓에서 인콴토 SW를 사용해 주요 반응 분자 기저상태 에너지를 계산하는 양자 시뮬레이션을 수행했다.

이 밖에도 인도 전자정보기술부는 AWS와 협력해 2021년 1월 '양자컴퓨팅 애플리케이션 랩(QCAL)'을 설립했다. QCAL은 아마존 브라켓을 기반으로 인도 전역 정부 부처, 연구원, 과학자, 학계 및 개발자에게 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 서비스를 제공하고 있다.

세베리니 디렉터는 양자컴퓨터를 실제 상용화하는 시점을 단정 지을 수 없지만, 향후 기술 개발에 따라 적용 영역이 다양해질 것으로 예측했다. 그는 "아직 발견되지 않은 양자 애플리케이션이 거대하고 많을 것"이라며 "성능이 확보되는 하드웨어가 만들어지기만 한다면, 세상을 바꿔 놓을 양자 애플리케이션이 발견될 것"이라고 말했다. 이어 "양자컴퓨터는 근간이 되는 과학 도구"라며 "지금까지 양자컴퓨터로 할 수 있던 영역은 빙산의 일각"이라고 강조했다.