“3년에서 5년 내 양자컴퓨터를 상용화 할 예정” 2019년 5월 대만에서 열린 씽크 서밋(Think Summit Taipei 2019)에서 IBM이 발표했다. 이 계획대로라면 우리는 수년내 양자컴퓨터를 구매할 수 있고, 업무에 사용할 수 있다. 그렇다면 디지털 컴퓨터는 사라지는 것일까? 그렇지 않다. 둘은 용도가 다르다. 양자컴퓨터는 어디에 활용될 수 있고, 어떤 장점이 있을까?

 

양자컴퓨터 활용은 디지털 컴퓨터와 달라

양자컴퓨터는 1과 0이 중첩되는 큐비트 프로세서를 가지며, 소인수분해, 최적 경로 찾기 같은 비결정 알고리즘에 장점을 보인다. 일반 비즈니스에는 디지털 컴퓨터로 충분하다. 실제 양자컴퓨터 활용도 이 관점에서 모색되고 있다. 금융, 화학, 제약 등의 분야에서 디지털 컴퓨터로 불가능 했던 영역이 양자컴퓨터로 시도되고 있다. JP모건 체이스, 바이오젠, 덴소 등은 양자컴퓨터로 포트폴리오 최적화, 분자구조 시뮬레이션, 경로 최적화를 연구하였고, 가능성을 발견하고 있다.

[표 1] 양자컴퓨터 활용 방안과 사례

 

화학, 제약, 머신러닝 분야가 양자컴퓨터로 얻을 수 있는 비즈니스 가치 높아

금융, 화학, 물류 등 여러 분야가 양자컴퓨터 효과를 얻을 수 있지만, 크기와 예상 시기는 차이가 난다. 즉, 양자컴퓨터로 발생하는 비즈니스 영향과 필요한 기술 수준(양자우위 수준)이 분야마다 다르다.

보스턴컨설팅그룹(BCG)은 각 산업 분야별로 획득 가능한 비즈니스 가치와 양자우위 달성 시점을 제시했다.  [그림 1]의 1사분면은 양자컴퓨터로 높은 가치를 얻을 수 있고, 양자우위 달성도 비교적 빠르다. 화학과 High-Tech가 여기에 해당한다. 제약, 금융이 속해 있는 2사분면은 비즈니스 가치는 높지만 양자우위 달성이 늦다. 물류/배송, 산업재, 보안 등 다른 분야들도 일정 수준의 비즈니스 가치를 획득 할 수 있다.

전체 산업 분야에서 화학과 제약이 얻을 수 있는 가치가 가장 높다. 보통 신소재와 신약 개발 시 실증실험이나 임상실험에 많이 의존한다. 원소들의 복잡하고 방대한 반응 시뮬레이션을 수행할 컴퓨팅 시스템이 없기 때문이다. 커피에 있는 카페인 분자식은 'C8H10O2N4'이다. 간단해 보이는 이것도 구성 원소들의 상호 작용을 시뮬레이션 하기 불가능하다. 약 50큐비트 양자컴퓨터로는 수초내 가능하다. 양자컴퓨터 기술이 발전하고 안정성이 높아질수록 더욱 복잡한 분자구조도 빠르게 계산할 수 있다.

조사에 따르면  양자컴퓨터 체계에서는 신약 발견과 신약 개발 비율이 각각 10%와 20% 증가할 것으로 예측한다. 특히, 안정성이 높아져 신약 승인 비율은 1.5~2배까지 상승할 것이라 했다.
 

[그림 1] 분야별 획득 비즈니스 가치와 양자우위 기대 시점

 

비즈니스 가치에 따라 접근 전략 달라야

산업 분야마다 양자컴퓨터 비즈니스 가치와 요구 기술 수준에 차이가 있다. 이는 양자컴퓨터 접근 전략도 차별화 되어야 함을 의미한다. 보스턴컨설팅그룹은 이에 따른 접근전략을 제시했다.

비즈니스 가치도 높고 양자우위 달성도 단기에 속하는 산업은 Racing Team 전략이 필요하다. 양자컴퓨터 네트워크 체계를 주도하고, 경쟁우위를 선제적으로 확보하는 전략을 세워야 한다. 비즈니스 가치는 높으나 양자우위 달성 시점이 길 것으로 예상되면 Followers 전략이 필요하다. 양자컴퓨터 네트워크에 참여는 하되 장기적 관점이어야 한다. 경험과 역량을 차근차근 쌓아

양자컴퓨터가 해당 산업의 메인스트림이 될 때를 대비해야 한다. 비즈니스 가치도 적고 양자우위 달성도 장기일 경우 Observers 전략을 취해야 한다. 참여보다 관찰자 입장으로 접근해야 한다. 비즈니스 가치는 적으나 양자우위 달성 시점이 짧은 경우 Rider 전략이 바람직하다.

 [표 2] 비즈니스 가치와 양자우위 달성 시점에 따른 양자컴퓨터 접근 전략

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터의 연장선이 아니다. 디지털 컴퓨터와 완전히 다른 영역이며, 리처드 파인만의 언급처럼 "필요"해서 연구되고 있다. 우리 삶과 비즈니스를 더욱 풍요롭게 하기 위해 필요한 것이다.

하지만 필요가 성공을 보장하지는 않는다. 적절한 접근 전략이 중요하다. 한때 휴대폰 시장 점유율 50%를 자랑했으나 스마트폰 대응 시기를 놓친 노키아, 미디어 디바이스의 절대 강자였지만 온라인에서 밀린 소니, 자사의 팔로알토 연구소에서 개발한 레이저 프린팅, 이더넷, PDF, 그래픽 유저 인터페이스(GUI) 기술을 경시했던 제록스, 시대를 너무 앞서간 애플의 메시지패드(뉴턴) 등 미흡한 대응으로 외면 받은 사례는 너무 많다.

양자컴퓨터는 새로운 기회를 만들고 있다. 양자컴퓨터가 속한 산업에 미칠 영향을 직시하고, 처한 상황에 맞는 전략을 취해야 한다.

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