보안 코드 작성과 해결을 위한 기술인 양자 암호화 기술의 활용이 증가함에 따라 시장 성장이 두드러지고 있다.

양자 암호화는 가장 중요한 데이터도 전송할 수 있는 최고 수준의 보안을 제공한다. 또한 양자 컴퓨터의 등장으로 방대한 양의 암호화된 데이터를 믿을 수 없을 만큼 빠른 속도로 처리할 수 있게 됐다. 뿐만 아니라 암호화된 데이터를 일반 텍스트로 해독하는 데 기존 컴퓨터는 수년이 걸리지만, 양자 컴퓨팅은 단 몇 초만에 이를 해독할 수 있다.

이 암호 해독 프로세스는 더 많은 비트로 키 길이를 늘림으로써 보안을 강화할 수 있다. 그러나 해커들이 민감한 정보를 해독하기 위해 양자 컴퓨터를 사용할 수도 있다는 우려가 있어 많은 정부가 수백만 달러를 투자해 최고 수준의 보안 기능을 갖춘 양자 컴퓨터를 개발하고 있다. 동시에 양자 컴퓨터가 데이터를 해독하지 못하도록 하는 수학 프로그램도 개발 중이다.·

전 세계 양자 컴퓨팅 시장은 2022년부터 2027년까지 연평균 18.84%씩 성장, 2027년 시장 규모는 2022년에 비해 90억 1368만 달러 증가할 것으로 예상된다.

시장조사 전문 기관인 테크나비오(Technavio)는 ‘양자 컴퓨팅 시장 전망, 2023~2027년’ 보고서를 통해 이같이 전망했다.

AI와 머신러닝이 주요 응용 분야

AI와 머신러닝의 성장이 양자 컴퓨팅 시장에 중요한 영향을 미치고 있다.

AI는 컴퓨터, 기계, 소프트웨어, 컴퓨터로 작동하는 로봇을 다루는 과학의 한 분야로, 인간의 두뇌가 생각하는 방식과 유사한 방식으로 복잡한 문제에 대한 해결책을 지능적으로 생각하고 찾아낸다.

머신러닝은 컴퓨터가 스스로 학습할 수 있도록 하는 AI의 한 종류다. 컴퓨터가 새로운 데이터에 노출되면 이를 분석하고, 결정을 내리고, 성장하고, 이 데이터로부터 학습할 수 있다.

AI와 머신러닝은 양자 컴퓨터의 가장 큰 응용 분야 중 하나가 될 것이다. AI가 작동하려면 빠른 프로세서가 필요하며, 이러한 프로세서는 데이터를 효율적으로 계산하기 위해 고속으로 작동하기 때문에 양자 컴퓨팅 프로세서 칩의 개발은 AI 애플리케이션에 사용될 것이다.

양자 컴퓨팅은 AI와 머신러닝 분야에서 꾸준히 성장할 것으로 보인다. AI가 안고 있는 어려운 최적화와 샘플링 문제는 양자 컴퓨터가 몇 분 만에 해결할 수 있기 때문이다.

슈퍼컴퓨터의 짧은 수명이 양자 컴퓨팅 시장의 과제

슈퍼컴퓨터의 짧은 수명은 시장 성장을 방해하는 주요 과제다.

슈퍼컴퓨터의 수명은 그리 길지 않다. 실제로 홈시어터나 엑스박스360 등 일반 전자제품에 비해 수명이 짧은 편이다. 업계 전문가들은 슈퍼컴퓨터가 최대 2년에서 2년 반 정도는 세계 최고 수준으로 분류될 수 있고, 앞으로 3~4년 동안은 유용한 자원이기 때문에 이러한 현상이 일어난다고 분석한다.

슈퍼컴퓨터는 유지 관리, 부품 수명을 단축시키는 높은 발열, 높은 전력 소비 등을 고려하면 매우 비용이 높은 편이다. 따라서 슈퍼컴퓨터 시스템을 장기간 유지하는 것은 현명하지 않다. 대신 최신 하드웨어와 기타 업그레이드된 구성 요소를 갖춘 새로운 시스템을 쉽게 선택할 수 있다. 이는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터의 경우도 마찬가지다. 따라서 슈퍼컴퓨터의 짧은 수명은 이러한 시스템의 도입을 방해하는 중요한 요인이 될 수 있다.

클라우드 부문 성장 가속

예측 기간 동안 클라우드 부문의 시장 점유율은 크게 높아질 것으로 전망된다.

클라우드상의 양자 컴퓨팅은 기업이 클라우드 네트워크를 통해 양자 컴퓨팅 시스템에 접근할 수 있으므로 하드웨어와 소프트웨어의 필요성을 줄일 수 있다. 구매자가 하드웨어에 투자할 필요가 없기 때문에 기업에게는 매우 매력적이다. 설정과 구현 속도 역시 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 시스템의 이점이다.

클라우드 부문의 시장 규모는 2017년에 20억 6352만 달러로 평가되었으며 2021년까지 계속 성장했다. 이는 서비스형 클라우드에 PC를 제공하기 위해 여러 소프트웨어 거대 기업들이 투자를 늘렸기 때문이다.

이러한 투자를 통해 구독료 모델을 기반으로 하는 새로운 수익을 창출할 수 있었다. 또한 기업들은 클라우드상의 서비스형 양자 컴퓨팅 기능을 활용해 데이터를 분석한다. 이러한 흐름에 힘입어 양자 컴퓨팅 시장이 성장했다.

북미 시장, 기업과 정부의 투자 증가

북미는 예측 기간 동안 전 세계 시장의 38%를 차지했다.

북미 시장에는 상당수의 미국 기반 고객들이 있다. 미국에 본사를 둔 기업들은 출시 즉시 양자 컴퓨터를 사용할 수 있기 때문에 시장 성장에 큰 영향을 미친다. 또한 이 고객들은 다른 지역에 비해 훨씬 빠른 속도로 이러한 기술을 채택할 수 있는 재정과 자원을 보유하고 있다.

또 다른 중요한 이유는 미국 정부가 양자 컴퓨터를 대규모로 구현하기 위해 지출을 늘렸다는 점이다. 양자 컴퓨터는 빠른 처리 속도로 정보를 암호화하고 해독할 수 있다. 양자 컴퓨터가 상용화되면 해커들은 이 컴퓨터를 이용하여 보안 시스템에 침입하고 민감한 데이터를 훔칠 수 다.

미국 정부는 이러한 사이버 공격을 방지하기 위해 양자 컴퓨팅 기술이 조기에 개발될 수 있도록 이에 대한 지출을 늘렸다.

코로나19로 인한 봉쇄로 북미 대부분 국가들의 경제가 완전히 멈췄다. 미국에 본사를 둔 다양한 여러 조직의 과학자들은 양자 컴퓨팅 시스템을 사용하여 코로나19를 유발하는 SARS-CoV-2 바이러스의 단백질 구조를 예측했다. 이는 백신 개발뿐 아니라 코로나19와 관련된 다른 연구 프로젝트를 가속화하는 데에도 도움이 됐다.

이로 인해 이 지역의 양자 컴퓨팅 시스템에 대한 수요가 증가했다. 또한 북미의 여러 국가는 경제를 정상 궤도로 되돌리기 위한 계획을 세웠는데, 이는 시장에 대한 투자를 늘리고 양자 컴퓨팅 시스템의 사용을 촉진하할 것으로 기대된다.

양자 컴퓨팅 시장의 주요 업체들로는 애니온시스템, 아토스, D-웨이브퀀텀, 하니웰인터내셔널, ID 퀀티크, IBM, 이온큐, 마이크로소프트, QC 웨어, QRA, 콴티카 컴퓨타카오, 퀀티넘, 퀀텀 서킷, 큐비텍, 인텔 등이 있다.

[알림] GTT KOREA의 동영상 마케팅 플랫폼 GTT SHOW는 오는 12월 14일 목요일 오후 2시부터 오후 3시까지 “기업의 데이터 중심 성과향상과 의사결정 효율 높이는 '전사 기업성과관리' 전략”을 주제로 무료 온라인 세미나를 진행한다. 기업의 다양한 성과 지표의 측정과 분석, 경영계획, 이동계획, 차이 및 변수 별 분석 등 경영 의사결정을 돕고 경쟁력을 강화하는 기업성과관리(CPM) 솔루션 및 ERP와 함께 운용했을 때의 장점과 실제 도입 사례를 통해 전사 CPM과 경영계획 프로세스를 개선하는 전략과 활용법이 소개된다.