스웨덴 왕립 과학 아카데미(Royal Swedish Academy of Sciences)는 2025년 10월 7일(스톡홀름 시간 기준) 2025년 노벨 물리학상을 존 클라크 (John Clarke, 캘리포니아대 버클리), 미셸 드브로에 (Michel H. Devoret, 예일대 및 캘리포니아대 산타바바라), 존 마르티니스 (John M. Martinis 캘리포니아대 산타바바라)에게 공동 수여한다고 발표했다.
수여 이유는 전기 회로에서 거시적 양자 기계 터널링(macroscopic quantum mechanical tunnelling)과 에너지 양자화(energy quantization)의 발견으로, 이는 초전도 큐비트 같은 기술을 통해 양자 컴퓨팅의 기초를 마련한 획기적인 업적인 것이다. 이 발견은 1980년대 캘리포니아 버클리 대학에서의 실험을 기반으로 하며, 미시적 양자 현상을 거시적 규모로 관찰할 수 있게 한 점에서 양자 컴퓨팅의 초석으로 평가받고 있다.
노벨의 영광과 월가의 열광이 만나다
양자 컴퓨팅이 노벨상 수상이라는 영예를 얻는 가운데, 투자자들은 기술 분야의 차세대 1조 달러 돌파구가 될 수 있는 이 분야에 포지션을 잡기 위해 경쟁하고 있다. 이보다 더 상징적인 시기는 없을 것이다. 한편 월스트리트에서는 양자 컴퓨팅 관련 주식들이 자체적인 양자 도약을 경험 중이며, 일부 기업들은 지난 1년간 2,000%가 넘는 상승률을 기록했다.
양자 컴퓨팅의 가능성 이해하기
이진 비트(1과 0)로 정보를 처리하는 기존 컴퓨터와 달리, 양자 컴퓨터는 큐비트(양자비트)를 통해 양자 역학의 기묘한 특성을 활용한다. 큐비트는 동시에 여러 상태에 존재할수 있다. 이 근본적인 차이로 양자 기계는 가장 강력한 슈퍼컴퓨터보다도 특정 복잡한 문제를 기하급수적으로 빠르게 해결할 수 있다.
1980년대 노벨상 수상자들의 연구는 이전까지 원자와 아원자 입자에 국한된 것으로 여겨졌었다. 하지만 그러한 양자 효과가 초전도 조셉슨 접합을 이용한 거시적 전기회로에서도 관찰되고 제어될 수 있음을 입증했다. 초전도 조셉슨 접합을 사용한 큰 전기회로에서 전자가 벽을 뚫고 지나가거나 에너지가 특정 값으로만 바뀌는 양자 현상을 관찰하고 조절할 수 있음을 보여줬다.
이 발견은 양자 컴퓨터를 만드는 데 중요한 첫걸음이 되었다. 클라크가 노벨상 발표 당시 언급했듯이, “우리의 발견은 어떤 면에서 양자 컴퓨팅의 기초가 되었습니다.” 오늘날 이러한 조셉슨 접합체는 2024년 말 발표된 구글의 유명한 윌로우 칩(구글이 만든 최신 양자 컴퓨터 칩으로, 이 다리를 여러 개 사용해 아주 빠르고 정확한 계산을 할 수 있게 설계됨)을 포함한 주요 양자 기업들이 사용하는 초전도 큐비트의 핵심 기반을 형성한다.
주식 시장의 양자 급등 2025년 양자 컴퓨팅 분야는 전례 없는 투자자 관심을 끌었으며, 순수 양자 기업 주식들은 놀라운 수익률을 기록했다. 이온큐(IonQ)는 올해 800% 가까이 급등했고, 리게티 컴퓨팅(Rigetti Computing)은 2024년 10월7일 대비 1,439% 이상 치솟았으며, 디웨이브 퀀텀(D-Wave Quantum)은 2,200%에 가까운 상승률로 기록했다.
IonQ (NYSE: IONQ)는 안정적인 원자 큐비트를 활용해 99.9% 이상의 정확도를 자랑하는 고정밀 양자 게이트를 구현하는 트랩 이온 기술을 채택한 업계의 중량급 기업이다. 이 회사의 로드맵은 2025년 말까지 100개의 물리적 큐비트 달성을 목표로 하며, 최근 영국 옥스포드 이오닉스를 약 11억 달러에 인수했다. 16억 달러의 현금 보유량과 마이크로소프트, 아마존 웹 서비스, 구글 클라우드와의 파트너십을 바탕으로 이온큐는 ‘주류’ 양자 기업으로 자리매김했으나, 416배에 달하는 매출 대비 주가 비율은 과도한 투기적 평가를 반영한다.
리게티 컴퓨팅(RGTI)은 아마도 가장 극적인 반등을 경험했다. 역주식 분할을 실행한 후 1달러 아래에서 부진하던 주가가 35~40달러 선의 사상 최고치로 급등하며 일시적으로 기업 가치를 110억 달러 이상으로 끌어올렸다. 7월, 리게티의 36큐비트 시스템은 2큐비트 게이트 충실도에서 99.5%의 중간값을 달성했으며, 회사는 양자 네트워크 개발을 위한 미 공군 연구소(AFRL)의 580만 달러 규모 계약을 수주했다. 억만장자 헤지펀드들은 리게티의 기술적 진전과 미국 정부의 양자 상용화에 대한 확고한 의지를 동시에 인지하며 대거 투자하고 있다.
D-Wave Quantum(QBTS)은 양자 어닐링 기술을 통해 다른 접근법을 취하며, 게이트 기반 범용 컴퓨팅보다는 최적화 문제에 집중한다. 이 회사는 오류 허용 시스템 개발을 기다리기보다 현재 고객에게 가치를 제공하는 것을 강조하며, 2025년 2분기 전년 동기 대비 매출 성장률이 더 강세를 보였다고 보고했다. 그러나 비판론자들은 어닐링의 좁은 초점이 게이트 기반 시스템 대비 장기적 경쟁력을 제한할 수 있다고 주장한다.
주요 기술 대기업들 역시 대규모 투자를 진행 중이다. 마이크로소프트는 2025년 초 토폴로지 큐비트 프로세서 마요라나 1을 공개하며 확장성이 더 뛰어난 하드웨어 경로를 추구하고 있다. IBM은 2029년까지 IBM 퀀텀 스타링 내결함성 시스템 구축을 목표로 명시적 로드맵을 제시하며 새로운 양자 데이터 센터를 건설 중이다. IBM 벤처스는 최근 소프트웨어 개발을 주 대상으로 5억 달러 규모의 양자 투자 계획을 발표했다.
현실 점검 이러한 열기에도 투자자들은 중대한 도전 과제를 생각해야 한다. 글로벌 양자 컴퓨팅 시장은 2025년 16억 달러에서 2030년 73억 달러로 성장할 전망이지만, 대부분의 기업은 수익성 달성에 아직 수년이 걸릴 것입니다. 이온큐(IonQ)는 2분기 1억 8100만 달러의 영업 손실을 기록했으며, 대부분의 순수 양자 기업들은 최소한의 수익만 창출하고 있기 때문이다.
업계 전문가들은 실제 문제를 대규모로 해결할 수 있는 완전한 내결함성·오류 없는 양자 컴퓨터가 아직 5~10년은 더 걸릴 수 있다고 인정한다. 많은 기업들은 양자 시스템이 유용한 규모에 도달하는 전환점으로 2030년을 목표로 삼고 있다. 이 기술은 여전히 자본 집약적이며, 이온 포획 방식이든 초전도 방식이든 안정적인 양자 시스템을 구축하려면 특별한 엔지니어링과 자원이 필요하다.
이 분야는 예전 1990년 후반 닷컴 시대 때 와 비교될 수도 있기 때문이다. 아마존이 세상을 바꿨지만, 2000년대 초 버블사태로 수많은 벤처 기업들은 실패했다. 앞으로의 긴 개발 주기를 견뎌낼 수 있는 것은 가장 깊은 자원을 가진 최대 기업들뿐 일 것이다. 오류 정정이나 표준화된 측정 기준에 대한 신뢰할 만한 진전이 없는 일부 기업들은 진정한 과학적 진보라기보다는 주식 시장 이야기일 수도 있다는 것이다.
앞으로의 길
올해 노벨상 수상과 급증하는 상업적 투자의 동시 발생은 양자 컴퓨팅이 순수 연구에서 실용 기술로 전환되고 있음을 시사한다. 노벨 위원회는 수상자들의 연구가 “양자 암호화, 양자 컴퓨터, 양자 센서를 포함한 차세대 양자 기술”에 대한 기회를 제공한다고 강조했다.
최근 동향은 이러한 낙관론을 뒷받침한다. 허니웰의 양자 부문 퀀티넘은 헬리오스 시스템 가속화를 위해 6억 달러를 조달했다. 엔비디아는 가속 컴퓨팅이 양자 기술의 돌파구를 어떻게 열 수 있는지 부각시켰다. 2025년 양자 리더십 법안과 양자 컴퓨터가 현재 암호화를 뚫을 수 있는 Q-데이에 대한 국가 안보 우려 증가는 정부 지원을 촉진하고 있다.
투자자들에게 양자 기회는 인터넷이나 인공지능 초기 시절과 유사하다. 혁신적 잠재력과 함께 승자와 시기에 대한 극도의 불확실성이 공존한다. 마이크로소프트, IBM, 알파벳 같은 기술 대기업을 통한 분산 투자는 안전한 선택지인 반면, 순수 양자 기업 주식은 더 높은 위험-보상 비율을 제공한다.
2025년 노벨상 수상자들이 수십 년 전에 입증했듯이, 양자역학은 우리가 실제로 만지고 조작할 수 있는 규모에서 작동한다. 이제 문제는 양자 컴퓨팅이 기술을 혁신할지 여부가 아니라, 어떤 기업이 이 혁신을 성공적으로 상용화할지, 그리고 오늘날의 천정부지 기업 가치가 내일의 양자 기반 돌파구로 정당화될지 여부다.
양자 미래는 더 이상 이론이 아니다. 투자 가능하고 상업화되었으며 가속화되고 있다. 그러나 인내심과 신중한 선택이 양자 승자와 양자 패자를 가를 것이다.
이글은 투자를 권고하는 글은 절대 아님을 알립니다. 만약 이 분야에 투자를 원하시면 financial advisor와 상당하시길 권고 드립니다.
