양자컴퓨터 관련주 - 양자컴퓨터란? 양자컴퓨터 성능과 사용분야 및 전망

양자컴퓨터 관련주 - 양자컴퓨터란? 양자컴퓨터 성능과 사용분야 및 전망

 

 

요즘 양자컴퓨터에 대한 이슈가 종종 나오고 있습니다.

 

젝슨 황 엔비디아 최고경영자는 양자컴퓨터가 매우 유용한 컴퓨터라고 하면서도 나오기까지 15년이 걸린다면 아마도 초기단계일 것이며, 상용화까지는 20년 이상 걸릴 수 있을 것이라고 말해 양자컴퓨터의 가능성에는 긍정적이나 아직 기술발전은 시간이 많이 소요될 것으로 보고 있는 것 같습니다.

 

이에 비해, 마이크로 소프트 창업자인 빌게이츠는 3~5년 후에 상용화될 것이란 긍정적인 전망을 내놓았는데요.

양자컴퓨터 수혜주와 관련주들은 말 한마디에 일희일비하고 있습니다.

 

확실한 점은 양자컴퓨터가 상용화된다면 우리 사회는 또 다른 커다란 디지털 혁명을 맞을 것으로 보이는데요.

AI, 신약개발, 금융, 기후예측, 보안 등 여러 산업에서 혁명을 일으킬 기술로 기대되고 있어 미래를 바꿀 게임 체인저가 될 것이 확실해 보입니다.

 

오늘은 양자컴퓨터란 무엇이며, 양자컴퓨터의 성능과 사용분야, 전망까지 양자컴퓨터의 모든 것을 알아보고, 국내 증시에 상장되어 있는 양자컴퓨터 관련주와 수혜주(대장주)를 정리했습니다.

(본 내용은 IBM 홈페이지의 '양자컴퓨터란 무엇인가요?' 내용을 참고함)

 

양자컴퓨터란?

 

양자 컴퓨팅은 양자 역학을 활용하는 컴퓨터 하드웨어 및 알고리즘을 비롯한 특수 기술을 사용하여 기존 컴퓨터나 슈퍼컴퓨터가 해결할 수 없거나 충분히 빠르게 해결할 수 없는 복잡한 문제를 해결하는 컴퓨터를 말하는데요.

기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 연산 능력을 지닌 차세대 컴퓨터로 큐비트(Qubit)를 이용해 0과 1의 상태를 동시에 표현할 수 있어 병렬 연산이 가능하며, 이를 통해 복잡한 문제를 효율적으로 해결할 수 있습니다.

 

30여년 전 과학자들의 상상만 하던 도구인 양자컴퓨터가 이제 우리 눈에 아른거리는 상황이 된 것입니다.

 

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양자컴퓨터의 성능과 필요한 이유

 

과학자와 엔지니어는 어려운 문제에 부딪히면 슈퍼컴퓨터를 찾습니다.

그러나 슈퍼컴퓨터조차도 20세기 트랜지스터 기술에 의존하는 이진 코드 기반 기계라 복잡한 문제를 해결하는 데 어려움을 겪는다고 합니다.

 

현재의 일반 컴퓨터(슈퍼컴 포함)는 연산을 하나하나 차례대로 처리하는 방식인데요.

어떤 초강력 암호를 처리하려면 수년 혹은 수 십년이 걸리고, 신약을 개발할 때 수많은 화합물 조합을 분석하는데 너무 오래 걸려 개발비용이 많이 들어갈 수 있습니다.

 

양자컴퓨터는 이런 경우의 수가 너무 많아서 기존 컴퓨터로 처리가 불가능한 일을 너무나 쉽고 빠르게 처리할 수 있는 것입니다.

양자컴퓨터는 큐비트를 이용해 0과 1을 동시에 계산하는데, 예를 들어 일반 컴퓨터는 책을 한 페이지씩 읽는데 비해 양자컴퓨터는 책을 한꺼번에 스캔해서 읽는다고 생각하면 됩니다.

 

양자컴퓨터 사용분야는?

 

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 뛰어난 연산 속도를 제공하기 때문에 암호학, 금융, 인공지능, 기후 예측, 국방, 신소재 개발 등 다양한 산업에서 혁신을 불러올 것으로 예상하고 있습니다.

 

 

1. 암호학 및 보안
양자 암호통신 - 해킹이 불가능한 보안 시스템 구축 가능
기존 암호체계(예: RSA) 해독 - 양자컴퓨터가 상용화되면 기존 암호 체계가 무력화될 가능성이 있음
금융 보안 - 금융 데이터 보호 및 해킹 방지 기술 개발

2. 인공지능(AI) 및 머신러닝
초고속 데이터 처리 - 양자컴퓨터는 방대한 데이터를 병렬 연산할 수 있어 AI 모델 학습 속도 향상
고차원 최적화 문제 해결 - 예를 들어, AI 기반 신약 개발 및 유전자 분석에 활용 가능

 

3. 신약 개발 및 생명과학
단백질 구조 예측 - 단백질 접힘(Folding) 시뮬레이션을 통해 신약 개발 기간 단축
유전자 분석 - DNA 서열 분석 속도를 획기적으로 향상
맞춤형 의료 - 개인 맞춤형 치료법 개발 지원

 

4. 금융 및 투자
포트폴리오 최적화 - 수많은 투자 조합 중 최적의 포트폴리오를 빠르게 계산
금융 리스크 분석 - 실시간으로 복잡한 금융 모델을 분석하여 리스크 최소화
주가 예측 및 옵션 가격 결정 - 정교한 시장 예측 모델 개발

 

5. 기후 및 환경 시뮬레이션
기후 변화 예측 - 복잡한 기후 모델을 정확하게 분석하여 기후 변화 예측 정밀도 향상
탄소 배출량 최소화 - 에너지 소비 효율화를 위한 최적화 문제 해결
신소재 개발 - 친환경 소재 및 고효율 배터리 연구 지원

 

6. 물류 및 최적화
교통 흐름 최적화 - 스마트시티 구축 및 교통 체증 완화
물류 경로 최적화 - 택배 및 배송 경로를 최적화하여 비용 절감
생산 공정 개선 - 공정 자동화 및 로봇 최적화 설계

 

7. 국방 및 항공우주
무기 및 전략 최적화 - 국방 전술 분석 및 보안 강화를 위한 암호 체계 개발
위성통신 및 항공우주 연구 - 인공위성 및 우주 탐사선의 경로 최적화

 

8. 원자력 및 신소재 개발
초전도체 연구 - 새로운 물질 발견 및 신소재 개발
핵융합 연구 - 차세대 에너지원으로 기대되는 핵융합 발전 효율성 개선

 

9. 검색 엔진 및 빅데이터 분석
웹 검색 속도 향상 - 최적의 검색 결과를 빠르게 제공하는 알고리즘 개선
빅데이터 분석 - 대규모 데이터 세트에서 중요한 패턴을 즉시 분석 가능

 

10. 게임 및 가상현실(VR)
게임 AI 발전 - 복잡한 게임 환경에서 더 현실적인 AI NPC 구현
VR/AR 연산 강화 - 실시간 물리 연산과 렌더링 속도 향상

 

양자컴퓨터 한계와 해결해야 할 문제

 

양자컴퓨터는 앞서 살펴본 것 처럼 미래 게임체인저가 될 것으로 기대하지만, 아직은 초기 단계라 한계에 대한 해결점들이 많이 남아 있다고 합니다.

양자컴퓨터 하드웨어는 자동차 크기 정도이고 대부분 초전도 프로세서를 초저온 작동온도로 유지하기 위한 시스템으로 구성됩니다.

 

1. 외부환경에 민감해서 오류발생이 쉬움

2. 큐비트를 안정적으로 유지하기 위한 하드웨어 개발의 어려움

3. 절대온도 0도까지 낮춰야 안정적으로 작동하기 때문에 개발비용 비쌈

4. 양자 알고리즘과 소프트웨어 부족

 

이런 부분들이 해결되어야 하는데, 얼마나 걸리는가에 따라 양자컴퓨터의 상용화 시기가 달라질 것입니다.

 

양자컴퓨터 기술은 아직 초기 단계에 있지만, 관련 기업들의 기술 개발과 시장의 관심이 지속적으로 증가하고 있는 것은 확실합니다.

투자 시에는 각 기업의 기술력과 시장 동향을 면밀히 살펴보는 것이 중요합니다.

 

미국의 구글, IBM, 마이크로소프트, 인텔 등은 양자컴퓨터 제조기업으로 알려져 있고, IDQ(스위스)와 SK텔레콤은 양자암호 및 보안기업으로 알려져 있습니다.

 

양자컴퓨터 관련주 및 수혜주(대장주)

 

1. 쏠리드
통신 네트워크 장비 제조업체로, 양자암호통신 관련 장비를 개발한 이력이 있습니다. 

2. 한국첨단소재
광통신 부품 제조업체로, 양자암호통신 관련 기술을 보유하고 있습니다. 

3. 엑스게이트
네트워크 보안 솔루션 기업으로, 양자컴퓨팅 기술과의 연계 가능성이 주목받고 있는데요.

SK텔레콤과 공동으로 양자암호칩을 개발한 이력이 있습니다.
양자컴퓨터 대장주로 꼽히고 있습니다.

4. 드림시큐리티
보안 솔루션 기업으로, 양자 키 분배(QKD) 기술을 연구하고 있습니다. 

양자컴퓨터 대장주로 꼽히고 있습니다.

5. 라온시큐어
모바일 보안 전문 기업으로, 양자암호통신 기술 개발에 참여하고 있습니다. 

6. 케이씨에스
IT 서비스 제공업체로, SK텔레콤과 함께 양자암호원칩을 개발하여 국가정보원의 검증을 통과했습니다. 

7. 우리기술
원자력 관련 기술 기업으로, 양자컴퓨팅 기술과의 연계 가능성이 거론되고 있습니다. 

 

8. SK텔레콤

종합기술원에 퀀텀 테크랩을 설립, 양자 암호통신시스템을 개발하고 있습니다.

 

9. 아이윈플러스

세계 최초로 최소화할 수 있는 양자칩을 개발해 삼성에 공급하고 있다고 합니다.

NeoPAC®3D 기술을 적용한 카메라모듈 제품의 크기가 세계에서 가장 작게 디자인이 가능한 것으로 실제 상품화 개발 과제들이 진행되고 있답니다.

 

10. 우리로

통신 네트워크 솔루션 기업으로 5G 및 양자 네트워크 기술과 관련된 솔루션을 개발 중입니다.

 

11. 코위버

양자암호와 양자내성암호(PQC) 기술을 적용한 보안 솔루션과 장치를 개발한 바 있습니다.

 

12. 아이씨티케이

전 세계 최초로 차세대 물리적 복제 방지기능(PUF)과 PQC 기술을 적용한 보안 칩을 상용화했습니다.

SK텔레콤의 양자보안 관련 추자회사 IDQ와 협력하여 공동 솔루션을 개발하고 있는 중이라 합니다.