구글 AI 양자칩 '윌로우', 슈퍼컴 10해년 계산 5분 완료…"비트코인 보안 붕괴"

구글이 개발한 양자컴퓨터 칩 '윌로우'가 기존 슈퍼컴퓨터로 100경년(10해년)이 걸릴 계산을 단 5분 만에 해결하면서 양자컴퓨팅 시대 본격 개막을 알렸다. 영국 BBC는 8일(현지시간) 미국 캘리포니아주 산타바바라에 있는 구글 양자 인공지능(AI) 연구소를 취재해 윌로우 작동 원리와 글로벌 파급효과를 보도했다.


윌로우는 오일통 크기 원형 디스크들이 수백 개 검은색 제어선으로 연결된 구조다. 청동색 액체 헬륨 냉각장치를 통해 양자 마이크로칩을 절대영도(영하 273.15도)보다 1000분의 1도 높은 온도에서 유지한다. 지상 1m 높이에 매달린 이 장치는 알려진 우주에서 가장 추운 곳을 담고 있다.

구글 양자 AI 책임자 하르트무트 네벤은 "윌로우가 세계 최고 컴퓨터가 100경년 걸릴 벤치마크 문제를 몇 분 만에 해결했다"고 밝혔다. 100경년은 우주 나이(138억년)보다 훨씬 긴 시간이다. 이 계산은 최근 기존 컴퓨터로는 불가능한 양자 에코스 알고리즘에 적용됐으며, MRI 기계에 사용되는 기술과 같은 원리로 분자 구조 학습을 돕는다.

윌로우는 105큐비트를 탑재했다. 마이크로소프트 양자 프로젝트가 8큐비트를 사용하는 것과 비교된다. 전 세계 경쟁은 오류 없이 양자화학과 신약 설계를 수행할 '유틸리티 규모 기계'를 만들기 위해 100만 큐비트에 도달하는 데 집중돼 있다.



영국 국가 양자기술 프로그램 전략자문위원회 의장인 피터 나이트 교수는 "윌로우가 새로운 지평을 열었다"고 평가했다. 그는 "모든 양자컴퓨터가 아직 장난감 모델 단계에서 실수를 하는데, 윌로우가 반복 수리를 통한 오류 수정이 가능하다는 것을 처음 입증했다"고 설명했다.

이로써 기술은 이전에 가정했던 20년이 아니라 7~8년 내에 1조 건을 정확히 수행하도록 확장되는 길에 들어섰다. 네벤은 "이 기술로 약 발견을 더 효율적으로 할 수 있고, 식량 생산과 에너지 운송·저장을 개선해 기후 변화와 기아 문제를 해결할 수 있다"고 말했다.

연구소 팀원들은 여기서 사용된 '초전도 큐비트' 관련 독창적 연구로 노벨상을 받았다. 일부 연구자들은 실제 인공지능이 양자 능력에서만 진정으로 가능할 것이라고 믿고 있다.

양자컴퓨팅은 금융 보안, 비트코인, 정부 비밀 등 핵심 기술에 영향을 미친다. 피터 교수는 "양자컴퓨팅 위협 때문에 암호화폐 전반이 재검토돼야 한다"고 지적했다. 엔비디아 주요 파트너는 비트코인이 10년 말까지 더 강력한 블록체인으로 전환해야 한다고 말했다.

기술 업계 소식통들은 '지금 수확, 나중에 복호화' 과정을 언급하며, 국가 기관들이 국내외 모든 암호화 데이터를 저장하고 미래 세대가 접근할 것으로 예상한다고 전했다.

중국은 양자기술에 약 150억 달러(약 21조 7900억 원)를 투입했는데, 이는 전 세계 정부 프로그램 전체를 합친 수준이다. 2022년 이후 중국은 다른 나라들보다 양자 관련 과학 논문을 더 많이 발표했으며, 판젠웨이가 이 노력을 주도하고 있다. 지난해 판은 윌로우와 유사한 기술로 주충지 3.0 양자컴퓨터를 개발했으며, 가을에 상업용으로 개방했다.

영국은 양자 연구 과학적 중심지 중 하나다. 초전도 큐비트 최초 연구는 영국 과학자가 수행했다. 영국 정부는 앞으로 몇 주 내에 상당한 투자를 할 계획이다. 엔비디아 대표 젠슨 황은 "앞으로 컴퓨터에 양자 프로세서가 추가될 것"이라고 전망했다.

네벤은 윌로우의 속도가 다중우주 존재 개념을 지지할 수 있다고 제안했다. 그는 "양자컴퓨터가 105가지 조합을 동시에 연결할 수 있는데, 이것들이 어디에 있는지 의문이 든다"며 "평행 우주라는 생각을 진지하게 받아들여야 한다는 암시"라고 조심스럽게 말했다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com