양자기술(컴퓨터·통신·센서)은 경제와 안보 등의 게임체인저로 꼽힌다. 반도체·배터리 등 제조업 초정밀 측정과 공정 효율화, 바이오·헬스케어 발전, 인공지능(AI)·통신 패러다임 전환, 국방력 강화, 교통·물류망 최적화, 금융·전자상거래의 빠른 동향 파악, 사이버 보안 강화 등을 꾀할 수 있다. 정부의 12대 국가전략기술을 뒷받침하는 핵심 인프라 격이다. 손영익 KAIST 전기 및 전자공학부 교수는 “더 쪼갤 수 없는 최소 단위 에너지인 양자의 물리적 성질을 활용해 두 가지 상태를 동시에 갖는 ‘중첩’과 멀리 떨어져서도 동시에 영향을 주고받는 ‘얽힘’ 현상을 통해 파괴적 혁신 기술을 낸다”고 설명했다.
양자컴퓨터는 과학기술의 연구개발(R&D) 속도를 높이고 암호 체계도 무력화하는 ‘창’이 될 수 있다. 구글은 2019년 53큐비트(큐비트는 양자컴퓨터 계산 단위) 양자컴퓨터를 개발, 슈퍼컴퓨터가 1만 년간 풀 문제를 200초 만에 해결했다고 주장했다. 이에 IBM이 최고의 슈퍼컴퓨터로 계산하니 이틀 반이 걸려 실상 1000배 정도 빠른 것으로 나타났다. IBM은 올해 1000큐비트라는 최고의 양자컴퓨터를 선보일 계획이다. 이용호 한국표준과학연구원 단장은 “양자컴퓨터 상용화를 위해서는 대규모 고성능 큐비트 제작, 큐비트 정밀 제어·측정, 큐비트 양자 상태의 안정적 유지를 위한 시스템 환경 등 기술력을 끌어올려야 한다”고 말했다.
양자통신기술은 도·감청과 해킹 시도가 있으면 정보 자체가 깨져 철벽 ‘방패’로 불린다. 다만 양자컴퓨터와 양자통신이 맞붙을 경우 어떻게 될지는 미지수로 모순(矛盾) 상황이 빚어질 수도 있다.
전·자기장과 온도·중력의 미세 변화도 감지하는 양자센서는 반도체·배터리 설계와 결함 분석, 미세 암 포착 등 쓰임새가 많은데 우리가 해볼 만한 분야로 평가된다.
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