[빅데이터뉴스 김준형 기자] 아톤 주가가 시간외 매매에서 급등했다.

11일 한국거래소에 따르면 전일 시간외 매매에서 아톤 주가는 종가보다 1.95% 오른 5230원에 거래를 마쳤다. 아톤의 시간외 거래량은 9만4172주이다.
이는 양자컴퓨터 개발을 위한 경쟁이 가속하는 가운데 구글이 기존의 성능을 크게 능가하는 양자컴퓨터를 개발했다는 소식이 전해졌기 때문으로 풀이된다.

구글은 슈퍼컴퓨터가 10 셉틸리언(10의 24제곱·septillion)년 걸리는 문제를 단 몇 분 만에 푸는 양자컴퓨터를 개발했다고 9일(현지시간) 밝혔다.

셉틸리언은 우주의 나이보다 훨씬 더 오래 걸리는 시간으로, 5년 전 구글이 1만년 걸리는 문제를 몇 분 안에 풀 수 있다고 발표한 성능보다 크게 빠른 속도다.

구글은 자체 개발한 양자 칩 '윌로우'(Willow)를 장착한 양자컴퓨터가 성능 실험에서 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 프론티어를 능가했다고 설명했다.
프런티어가 10셉틸리언년, 즉 1조와 1경, 1해보다 큰 10자년이 걸려야 풀 수 있는 문제를 '윌로우' 칩을 장착한 양자컴퓨터는 단 5분 안에 풀었다고 덧붙였다.

다만, 이 성능 실험은 테스트를 위해 만들어진 알고리즘이 이용됐으며, 아직 실제 적용된 사례는 없다.

구글 양자 AI 설립자인 하트무트 네벤은 그러나 "이는 중요하지 않다"며 "간단한 문제조차 해결하지 못하면 실용적인 문제도 해결할 수 없다"고 말했다.
구글은 기존 컴퓨터가 풀지 못하는 실제 문제 해결 사례를 내년에 발표할 것이라고 밝혔다.

이날 과학전문지 네이처지에 게재된 연구 결과에 따르면 새 양자컴퓨터는 105개의 큐비트를 가진 '윌로우'라는 칩에서 나왔다.

큐비트는 양자컴퓨팅에서 정보를 사용하는 기본 단위로, 기존 컴퓨터가 0과 1을 순차적으로 계산하는 것과 달리 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 처리해 기존 컴퓨터보다 문제를 빠르고 정확하게 해결할 수 있는 것으로 평가받는다.
구글은 윌로우 칩의 큐비트를 서로 연결해 큐비트 수가 증가할수록 오류가 줄어드는 방법을 찾았다고 밝혔다.

이에 큐비트 수를 늘리면서 오류를 줄일 수 있는 임계값 이하(Below Threshold)를 달성한 첫 양자 시스템이라고 설명했다.

또 실시간으로 오류를 수정할 수 있는 기술도 개발했다고 설명했다.

양자컴퓨터는 대개 전기 저항이 없는 초전도 큐비트를 사용해 정보를 처리하는데, 외부의 저항에 쉽게 오류가 발생하는 단점이 있었다.

칩 하나에 큐비트를 쌓을수록 오류가 누적돼 기존 컴퓨터 칩보다 더 나은 성능을 발휘하지 못하면서 과학자들은 1990년대부터 양자 오류 수정에 주력해 왔다.

로이터 통신은 오류가 줄어들고 실시간으로 줄어들 수 있는 기술은 "양자컴퓨터를 실용적으로 만드는 데 중요한 단계"라고 로이터통신은 전했다.

뉴욕타임스(NYT)는 "양자 컴퓨팅은 양자 역학이라는 물리학의 한 분야에 대한 수십 년간의 연구 결과로 여전히 실험적인 기술이지만, 구글의 성과는 과학자들이 이 기술에 대한 오랜 기대를 충족시킬 수 있는 방법들을 꾸준히 발전시키고 있음을 보여준다"고 평가했다.

이 소식에 케이씨에스, 엑스게이트, 우리넷, 우리로, 퀀텀온, 한국첨단소재, 아이씨티케이, 드림시큐리티, 쏠리드, 아톤 등의 기대감도 커지고 있다.

엑스게이트는 네트워크 보안장비 회사로 SKT와 양자암호통신 기반 가상사설망(이하 VPN) 기술 개발을 완료한 바 있다. SKT는 엑스게이트의 VPN 서버 장비에 IDQ의 QRNG(양자난수생성기) 칩셋을 연동해 양자암호통신 기반 VPN을 개발했다.

양자암호통신 기반 VPN에는 양자암호통신 기술이 적용됐다. 양자 컴퓨팅에 의해 해킹 위험에 노출될 수 있는 기존 암호화 방식에 양자난수생성 기술을 활용해 보안성을 대폭 개선했다. 또한 엑스게이트의 VPN 장비에 QRNG 칩셋을 적용하는 방식으로 구현했기 때문에 기존 VPN 이용 시 필요한 장비 외에 별도 추가 장비가 필요하지 않다.

케이씨에스 양자암호장비는 자율주행 로봇이 청사 내부 시설물 상황을 순찰하면서 카메라로 촬영한 실시간 영상데이터를 수집하고 암·복호화한다. 또 청사내 소방·조명설비에 부착한 센서 측정 데이터를 IoT게이트웨이에서 수집하면 양자암호장비가 그 데이터를 암호화해 AI통합관제센터로 보내고 보안서버에서 암호화한 영상·센서 데이터를 복호화한다.

우리넷은 KCMVP(국내암호모듈검증제도) 인증 모듈이 적용된 QENC(양자통신암호화장비)가 TTA(한국정보통신기술협회)로부터 보안기능확인서를 국내 최초로 발급받은 바 있다. 대상 장비는 전국 규모 전달망에 상용화된 테라급 POTN인 OPN-3100(2.4T급)과 OPN-1000(560G급)이다.

우리넷에서 보유한 QENC(양자통신암호화장비)와 연동되어 구성되는 양자키분배장치(QKD)는 ▲양자역학원리인 양자 상태의 중첩성(Superposition state) ▲양자 상태의 복제 불가성(No cloning) ▲측정에 의한 양자 상태 소멸성을 이용하여 데이터 암호용으로 사용되는 비밀키(대칭난수)를 안전하게 분배, 통신채널로 전송되는 데이터의 보안성을 획기적으로 높이는 첨단 기술의 통신장비로 이론적으로 해킹이 불가능해 완벽하게 안전한 통신 방법으로 알려졌다.

퀀텀온은 앞서 임시주주총회를 열고 사업 다각화를 위해 △양자배터리 관련 연구개발업 △태양광 모듈 제조업 △전기차 충전기 관련 연구개발 및 용역 사업 △모빌리티 관련 사업 △물리, 화학 및 생물학 연구개발업 등을 사업목적에 추가하기로 했다.

한국첨단소재(구 피피아이)는 한국전자통신연구원과 함께 양자인터넷 사업을 진행하고 있는 것으로 알려져 있다. 향후 50큐비트 양자컴퓨터의 시스템 요구사항 및 클라우드 서비스 운영 방향을 자문하는 등 양자컴퓨팅 활용 활성화 및 서비스 산업 창출을 촉진할 계획으로 알려져 있어 투자자들의 관심이 몰린 것으로 풀이된다.

우리로는 양자의 가장 대표적인 입자인 광자를 다루는 광(光)산업 기업이다. 최근 양자암호통신의 핵심 칩인 양자암호통신용 단일광자 검출소자(SPAD) 제품을 개발해 양산품 생산 단계에 진입했다.

아이씨티케이는 LG유플러스와 양자내성암호(PQC) 기술이 적용된 Giant 5(G5) 칩을 개발에 성공했다. PUF기술과 양자암호 기술이 적용된 칩의 상용화로는 세계 최초 사례다. G5칩을 기반으로 USIM 및 eSIM을 개발해 통신 디바이스 등에 이미 적용 중이다. PQC를 접목한 모듈을 비롯해 qTrustNet VPN을 LG유플러스와 코위버 등에 공급하면서 PQC 분야 기업으로선 가장 발 빠르게 상용화를 이루고 있다고 평가받는다.

드림시큐리티는 지난해 11월 양자키관리장비(QKMS) 제품 MagicQKM가 국내 최초로 국가정보원 보안 검증을 획득했다. 양자키관리장비는 양자암호통신 3대 핵심 장비(양자키분배장비인 QKD, 양자통신암호화장비인 QENC를 포함) 중 하나다.

드림시큐리티는 양자키분배장치 비밀키 수신, 가공키 저장, 공급키 제공, 불필요한 키 파기 등 생명주기 관리 등의 역할을 수행하고 있다. 또한 드림시큐리티는 한국과학기술정보연구원으로부터 이전받은 양자암호키관리 원천기술을 통해 MagicQKM을 지속 개선하고 있다.

쏠리드는 이동통신 및 유선통신 관련 네트워크 장비의 제조 개발 등의 사업을 영위하고 있다. 쏠리드는 투자사 크립토랩이 양자암호 기술을 보유하고 있어 관련주로 꼽힌다.

핀테크 보안기업 아톤은 양자내성암호화 기술을 적용한 차세대 사설인증 솔루션 개발을 완료한 바 있다.

김준형 빅데이터뉴스 기자 kjh@thebigdata.co.kr