수퍼컴퓨터 만큼 빠른 양자컴퓨터 개발 - 양자컴퓨터 관련주

양자컴퓨터는 양자 현상을 이용해 복잡한 연산을 수행하는 컴퓨터를 말합니다. 현재까지 개발된 양자컴퓨터는 연구 수준에 머물러있었는데, 이번에 미국 IBM이 공개한 양자컴퓨터는 현재 상용화된 슈퍼컴퓨터 수준을 따라잡았습니다.

 

https://n.news.naver.com/mnews/article/023/0003802905?sid=105

수퍼컴에 필적하는 ‘양자컴’ 나왔다

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양자컴퓨터 (양자컴)

양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 이용하여 연산을 수행하년 컴퓨터입니다.

기존의 컴퓨터는 0과 1로 이루어진 비트(bit)를 사용하여 연산을 수행하지만, 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 존재할 수 있는 큐비트(qubit)를 사용합니다.

 

큐비트는 양자역학의 특성을 양자얽힘, 중첩, 텔레포테이션 등의 효과를 이용하여 계산을 수행합니다.

이러한 특성으로 인해 양자컴퓨터는 기존의 컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도로 연산을 수행할 수 있습니다.

이론적으로는 현존하는 최고의 슈퍼컴퓨터가 수백 년이 걸려도 풀기 힘든 문제를 단 몇 초 이내에 해결할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

 

큐비트 (qubit)

큐비트는 양자컴퓨터에서 정보를 저장하고 처리하는 기본 단위입니다.

0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있는 '중첩'이 가능하기 때문에, 큐비트는 일반적으로 다음과 같은 형태로 표현됩니다.

 

l0> + l1> = l0,1>

 

이때, l0> 과 l1>은 각각 0과 1의 상태를 나타내는 벡터입니다.

 

큐비트가 0과 1의 상태를 동시에 가지고 있기 때문에, 이를 이용하여 다양한 연산을 수행할 수 있습니다.

 

양자컴퓨터가 개발되면 무엇인 좋은가?

1. 빠른 연산 속도 : 이론적으로는 현존하는 최고의 슈퍼컴퓨터가 수백 년이 걸려도 풀기 힘든 문제를 단 몇 이내에 해결할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
2. 암호 해독 : 기존의 암호 체계를 해독할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 보안 분야에서 큰 위협이 될 가능성과 강력한 암호 체계를 개발할 수 있는 양면성을 가지고 있습니다.
3. 신약 개발 : 복잡한 분자 구조를 분석하여 새로운 약물을 개발할 수 있는 가능성이 높습니다.
4. 신소재 개발 : 물질의 성질을 분석하여 새로운 소재를 개발할 수 있습니다.
5. 인공지능 : 인공지능의 학습 속도를 향상시켜 더욱 정확한 인공지능 개발이 가능합니다.

슈퍼컴퓨터와 양자컴퓨터의 차이

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IBM이 개발한 양자컴

IBM은 12월 뉴욕에서 열린 'IBM 퀀텀 서밋' 연례행사에서 1121 큐비트의 '콘도르'를 공개했습니다.

양자컴 연구자들은 수퍼컴을 뛰어넘는 양자컴의 기준을 1000 큐비트 이상으로 전망해 왔습니다.

 

IBM의 년도별 양자컴 개발

• 1997년 : IBM은 최초의 양자컴퓨터인 IBM 퀀텀 컴퓨터 개발
• 2002년 : IBM 퀀텀 네트워크를 구축하여 전 세계 연구자들이 양자컴퓨터를 이용할 수 있도록 만듦
• 2019년 : IBM 퀀텀 익스피리언스를 출시하여 일반 대중도 양자컴퓨터를 체험할 수 있도록 함
• 2023년 : 1121 큐비트 양자컴 콘도르 공개

IBM 양자컴퓨터 개발사 그래픽=김하경

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양자컴퓨터 관련주 (양자암호통신 관련주)

양자컴퓨터 관련주는 기존 양자암호통신 관련주와 연관이 있습니다.

 

1. 엑스케이트 : SKT와 양자암호통신 기반 VPN 개발

 

2. 우리넷 SKT와 함께 개발한 양자암호 기반 전송암호화모듈에 대해 국정원 암호모듈검증 인증 획득 / KT로부터 양자키분배 시스템 이전받음(양자키를 분배받아 암호화 통신기능을 제공할 수 있는 광회선 패킷전달 장비(POTN) 개발)

 

3. 코위버 : 과거 SKT 양자암호 시험망 사업 참여 이력 / LGU+, 크립토랩과 광전송장비에 장착되는 양자내성암호 암호화 모듈 개발 및 상용화 추진

 

4. 우리로 : SKT, 에치에프알 등과 양자암호 통신망 구축을 통한 신뢰성 검증기술 및 QKD 고도화를 위한 핵심요소 기술 개발 / 양자암호 통신의 핵심부품으로 빛의 최소단위인 광자를 검출할 수 있는 초고감도 광학센서를 칩에 구현한 단일광자 검출기 상용화 성공 이력

 

5. 드림시큐리티 : 암호기술연구센터 개소 / 양자컴퓨터 관련 연구 개발 진행 중

 

6. 케이씨에스 : SKT와 양자난수생성기, 암호통신기능의 반도체를 하나로 합친 양자암호 원칩 개발 / 국방 및 공공 시장 공략

 

7. 쏠리드 : 삼성, 현대차 등 기업 및 대학, 연구기관들과 미래양자융합포럼 창립 / SKT와 5G 상용화 시 보안성 강화를 위한 양자암호화 유선전송장비 개발

 

8. 옵티시스 : 국채고가제를 통해 100G급 이더넷 스위치 테스트보드 설계 및 제작 High gain 양자우물 구조설계 및 성장기술 개발 / CEO 신현국 박사는 서울대 물리학과에서 양자중력이론으로 박사학위를 받고 삼성전자에서 양자 관련기술 개발 이력

 

9. 오피스넷 : 네트워크통합 전문업체로 네트워크 통합과 다양한 솔루션 공급, SKT 및 IT 기업들이 주요 매출처로 양자암호 관련주로 거론됨

 

10. 큐에스아이 : 양자컴퓨터 핵심부품인 극저온 저잡음증폭기 개발

 

11. 피피아이 : 한국전자통신연구원, KT, SKT 우리넷 등과 2031년까지 양자정보 전달용 유무선 중계기, 양자정보를 저장하는 양자메모리 등 개발 추진

(양자기기간 정보 전송은 기존 네트워크론 불가능하고 '얽힘 전송' 기술 등과 함께 전용 라이터 등 인프라가 필요, 피피아이는 광통신 가입자망의 핵심부품인 PLC 광 파워 분배기, PLC 광 파장 분할기 등을 이통사 등에 공급)

 

12. 텔레필드 : 양자암호통신 핵심 장비인 양자키 분배장치(QKD) 시제품 개발 등 양자암호통신 시장 진출

 

13. 아이윈플러스 : 양자암호통신 핵심부품인 QRNG의 초소형 칩 패키징 기술 보유

 

14. 시큐브 : 전자서명 인증 기반의 서버보안 솔루션 등 보유한 시스템보안 토탈 솔루션 업체

 

15. 바이오로그디바이스 : 생체인증 기업 옥타코와 QRNG 기술 개발

 

16. 파이버프로 : 양자암호통신 등에 핵심부품으로 사용되는 PLC 기반 광 소자 생산 (리튬니오베이트 소자와 LPC 소자로 구분되며 리튬니오베이트 소자가 핵심부품으로 사용) / 중소벤처기업부의 'ICT 양자통신 정보 보안용 양자암호키 전송을 위한 광모듈 개발' 연구개발 실적 보유