경제·금융 용어사전

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양자처리장치

Quantum Processing Unit

양자처리장치(QPU)는 양자 컴퓨팅의 핵심 하드웨어 구성요소로, 양자역학 원리를 이용해 정보를 처리하는 장치이다. 양자프로세서라고도 부른다.

프로세서는 큐비트를 기본 정보 단위로 사용하며, 양자 중첩과 얽힘 현상을 활용하여 복잡한 연산을 수행한다.

QPU의 개념은 1981년 리처드 파인만이 양자현상을 이용한 컴퓨팅 아이디어를 제시하면서 처음 등장하였다. 1985년 데이비드 도이치 교수가 양자 알고리즘의 구동 가능성을 검증하였고, 1994년 피터 쇼어 교수의 양자 암호해독 알고리즘 발표로 양자컴퓨팅이 주목받기 시작하였다.

현재 QPU는 다양한 물리적 구현 방식으로 발전하고 있다. 초전도 큐비트, 트랩된 이온 큐비트, 광학 큐비트, 토폴로지 큐비트 등 여러 종류의 큐비트 기술이 연구 중이며, 각 기술은 고유한 장단점을 가지고 있다.

구글의 시카모어(Sycamore) 칩은 2019년 10월에 발표된 53개의 작동 가능한 큐비트를 가진 프로세서로, 양자 우위를 처음으로 달성했다. 이는 NISQ(Noisy Intermediate-scale Quantum) 시대의 대표적인 예시이다.

2024년 12월에 발표된 구글의 윌로우(Willow) 칩은 오류 수정 및 확장성 개선 단계를 대표한다. 윌로우는 105개의 큐비트를 탑재하고 있으며, '표면 코드(surface code)' 기술을 적용해 큐비트 배열을 최적화하여 계산의 정확도를 높였다. 이는 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 10의 25제곱년이 걸리는 계산을 단 5분 만에 처리할 수 있는 혁신적인 성능을 보여주었다.

QPU의 성능 향상을 위해 연구자들은 데코히어런스, 오류율, 확장성 등의 기술적 과제를 해결하고자 노력하고 있다. 이러한 발전을 통해 QPU는 암호학, 의약품 개발, 재료 과학, 최적화 문제 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것으로 예상된다.

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딥시크

DeepSeek

딥시크(DeepSeek)는 오픈 소스 대규모 언어 모델(LLM)을 개발하는 중국의 인공지능 연구 기업이자 해당 기업이 개발한 AI 모델의 명칭이다. 딥시크는 인공지능 기반 자연어 처리(NLP) 기술을 연구하며, 고성능 AI 모델을 통해 글로벌 AI 생태계에서 경쟁력을 확보하는 것을 목표로 하고 있다.

2023년 5월 중국 헤지펀드인 하이플라이어의 대표 량원펑이 설립한 딥시크는 2024년 12월, GPT-4와 경쟁할 수 있는 대규모 언어 모델 DeepSeek-V3를, 2025년 1월 20일에는 고성능 추론 모델인 DeepSeek-R1을 공개했다.

DeepSeek-V3 모델
DeepSeek-V3는 6,710억 개의 매개변수를 보유한 초대형 언어 모델로, 메타(Meta)의 Llama 3.1보다 약 1.5배 더 큰 규모를 자랑하며, 오픈소스로 제공된다. 벤치마크 테스트에서는 메타의 Llama 3.1, 오픈AI의 GPT-4, 앤트로픽의 Claude 3.5, 구글의 Gemini 모델과 대등하거나 이를 능가하는 성능을 기록했다. 특히, 국제 프로그래밍 테스트 코드포스(Codeforces)에서 뛰어난 코딩 능력을 보였으며, MMLU 벤치마크에서 88.5점을 기록하여 GPT-4와 근소한 차이를 보였다.

딥시크는 상대적으로 낮은 비용과 최적화된 연산 기술을 통해 고성능 AI 모델을 개발하는 전략을 채택하고 있다. V3 모델의 개발 비용은 약 557만 달러(한화 약 82억 원)로, 메타의 Llama 3 모델 개발비(약 6억 4,000만 달러)의 1% 수준에 불과하다. 또한, 엔비디아의 최신 AI 칩인 H100 대신 H800을 사용하여 컴퓨팅 자원을 최적화함으로써 비용 효율성을 극대화했다.

그러나 딥시크의 V3 모델은 정치적으로 민감한 이슈에 대한 답변을 기피하는 경향이 있으며, 환각(hallucination) 문제 등의 한계를 지적받고 있다. 이러한 문제를 해결하는 것이 향후 딥시크 AI의 과제가 될 것으로 보인다.

DeepSeek-R1 모델
DeepSeek-R1은 딥시크가 2025년 1월 20일 공개한 고성능 추론 모델(Inference Model)로, 효율적인 연산과 실시간 응답 성능을 극대화하도록 설계되었다. V3 모델이 주로 대규모 AI 학습과 생성 모델의 성능을 극대화하는 데 집중한 반면, R1 모델은 보다 실용적인 환경에서 빠르고 정확한 답변을 제공하는 데 초점을 맞추고 있다.

특히, R1은 엔비디아의 H800 칩을 활용한 저비용 고성능 AI 모델로 개발되어 기업용 애플리케이션, 실시간 챗봇, 검색 엔진 강화 등에 활용될 것으로 기대된다. 기존의 고성능 AI 모델들이 높은 연산 비용과 GPU 의존성이 컸던 반면, R1 모델은 최적화된 아키텍처를 통해 더 적은 자원으로도 안정적인 성능을 유지할 수 있다.

현재 R1 모델은 중국 내 기업 및 기관들의 다양한 AI 서비스에 채택되고 있으며, 의료, 금융, 교육 분야에서 활용 가능성이 높다고 평가받고 있다. 그러나 데이터 편향성과 일부 특정 분야에서의 한계가 지적되고 있으며, 이러한 점을 개선하기 위한 지속적인 업데이트가 필요할 것으로 보인다.

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양자도약

quantum jump

"양자도약"은 물리학과 경제·경영 분야에서 각각 다른 의미로 사용되는 용어이다.

물리학적으로, 양자도약은 원자 내 전자가 특정 에너지 준위에서 다른 준위로 불연속적으로 이동하는 현상을 의미한다. 전자는 외부에서 에너지를 흡수하거나 방출함으로써 순간적으로 전이하며, 이는 연속적인 변화가 아닌 비약적인 도약으로 이루어진다.

이 개념은 양자역학의 근간을 마련한 독일 물리학자 막스 플랑크가 주창한 이론에서 유래한 것으로, 퀀텀점프(quantum jump)라는 용어의 근원이 되었다. 양자의 상태 변화는 서서히 진행되는 것이 아니라 일정 수준에 도달하면 급속도로 변한다. 양자가 에너지를 흡수한 상태를 들뜬 상태, 에너지를 방출한 상태를 바닥 상태라고 하며, 이러한 변화는 계단을 오르내리는 것처럼 연속적이지 않고 불연속적으로 발생한다. 예를 들어, 주어진 에너지가 100일 때 변화가 없다가, 100이 추가되면 200 이상의 새로운 상태로 도약하는 특징을 가진다.

경제·경영적으로, 양자도약은 점진적인 변화가 아닌 혁신적이고 급격한 성장을 이루는 기업의 변화를 설명하는 데 사용된다. 기존 시장의 틀을 깨고 비약적인 발전을 추구하는 전략을 의미하며, 작은 변화가 큰 성과로 이어지는 중요한 변곡점을 강조한다.

이 두 가지 개념 모두 **"급격한 변화"**라는 공통점을 가지며, 각각의 분야에서 핵심적인 개념으로 활용된다.

경제·경영적으로, 양자도약은 기존의 점진적인 변화가 아닌 혁신적이고 급격한 성장을 이루는 기업의 변화를 설명하는 데 사용된다. 이는 기존 시장의 틀을 깨고 비약적인 발전을 추구하는 전략을 의미하며, 작은 변화가 큰 성과로 이어지는 중요한 변곡점을 강조한다.

이 두 가지 개념 모두 "급격한 변화"라는 공통점을 가지며, 각각의 분야에서 핵심적인 개념으로 활용된다.