경제·금융 용어사전

정부가 특정 목적을 위해 시장가격보다 낮은 수준에서 가격의 상한선을 정하고 규제된 가격으로 거래하도록 하는 제도다.

아파트 분양가 상한제, 대출 최고 이자율 제한 등이 여기에 해당한다.

시장가격보다 규제 가격이 낮으므로 초과 수요가 발생하게 되고 거래량이 줄어들어 자중후생손실(deadweight loss)이 발생한다.

이때 공급이 증가하게 되면 거래량이 늘어나면서 소비자·공급자잉여가 모두 증가한다.

구글의 인공지능개발 자회사인 구글 딥마인드(Google DeepMind)가 개발한 바둑 인공지능 프로그램.

중국의 바둑 규칙인 중국 룰을 사용해 개발됐다. 정책망과 가치망이라는 두 가지 신경망을 통해 결정을 내리며 머신러닝을 통해 스스로 학습하는 기능을 가지고 있다.

알파고는 다른 바둑 프로그램들과 총 500회 대국을 벌여 499회 승리하기도 했다. 2015년 10월에는 유럽바둑대회 3회 우승자인 판 후이(Fan Hui) 2단을 상대로 대국, 5전 전승하였다. 이 승리는 인공지능 프로그램이 전문바둑기사를 상대로 거둔 사상최초의 승리였다.

하지만 알파고가 전세계의 이목을 집중시킨 것은 2016년 3월9일부터 15일까지 이세돌 9단과 폁친 세기의 바둑대결이 계기가 됐다. 경기전에 이세돌 9단이 우세할 것이라는 의견이 지배적이었지만 알파고가 4대 1의 대승을 거두었다. 알파고의 승리는 한국은 물론 전세계에 엄청난 충격을 몰고 왔다. “인공지능이 인간을 지배하는 세상이 올 것”이라는 두려움마저 생겼다.

이 후에도 알파고는 세계 최정상의 기사들을 상대로 전승을 거두고 있다. 2016년 12월 29-31일 알파고는 한국 인터넷 바둑 사이트에서 ‘매지스터(Magister)’라는 아이디로 중국 랭킹 1위인 커제, 한국 랭킹 1위 박정환 9단 일본 랭킹 1위인 이야마 유타 9단 등 세계 최고수들과 30판의 대국을 펼쳐 모두 이기는 괴력을 발휘했다.
2017년 5월에서 세계 바둑 랭킹 1위인 커제를 격파하기도 했다. 알파고는 5월 23일 중국 저장성 우전 국제인터넷컨벤션센터에서 열린 '바둑의 미래 서밋' 3번기 제1국에서 세계 바둑랭킹 1위 커제 9단을 상대로 289수 만에 백 1집 반승을 거뒀다.


정책망과 가치망
1997년 IBM의 슈퍼컴퓨터 딥블루가 세계 체스 챔피언 가리 카스파로프와 대결에서 승리하며 인공지능에 대한 관심을 끌기는 했지만 바둑은 컴퓨터 인공지능이 도전하기에는 버거운 분야로 여겨졌다. 체스가 한 위치마다 가능한 수가 평균 20개 정도라면 바둑은 200여개나 될 정도로 복잡하기 때문이다. (바둑판에서의 경우의 수는 10의 170승으로 전 세계 원자 수 보다 더 많다고 한다.)

수많은 경우의 수에서 선택을 하기위해 알파고는 정책망과 가치망이라는 네트워크 프로세스를 이용한다. 수의 위치를 계산하는 정책망으로 탐색의 범위를 좁힌 뒤, 가치망으로 승률이 가장 높은 수를 판별해낸다. 이 두 네트워크가 서로 얽혀가며 바둑판에서 상대 수를 읽고 확률을 측정해 다음 수를 두게 된다.

또한 알파고는 머신러닝을 통해 스스로 학습한다. 알파고는 2015년 10월 판후이 2단과 대국을 치른 이후 대폭 업그레이드된 것으로 전해졌다. 데미스 허사비스 구글 딥마인드 최고경영자(CEO)는 2016년 3월 8일 기자회견에서 “알파고가 자기학습으로 지난 5개월 동안 스스로 학습하면서 더 많은 양질의 데이터를 생성하고 이를 바탕으로 시스템이 향상됐다“고 말했다.


알파고의 하드웨어
알파고는 구글의 클라우드 폼에서 작동한다. 미국 중서부에 있는 서버에서 대국장으로 연결되는 네트워크가 알파고의 신경망 역할을 해 한국에 있는 이세돌과 대국한다.

다른 바둑 전문 프로그램들과 대결을 벌이던 알파고 초기 시절 알파고는 총 48개의 CPU를 사용한 것으로 알려졌다. 하지만 인간과 대결을 준비하면서 사양을 크게 높였다. 2015년 판후이 2단을 완패시킬때 사용됐고 이번 이세돌 9단과의 대국에 사용되고 있는 컴퓨터는 최고 사양의 기업용 서버 300대를 병렬로 연결한 것으로 슈퍼컴퓨터에 해당한다.

최고 사양의 서버 한 대엔 ‘두뇌’인 인텔의 중앙처리장치(CPU) 네 개와 이를 지원하는 삼성전자의 D램 모듈 48개가 탑재된다. 이를 바탕으로 추정하면 알파고엔 CPU 1202개가 들어간 것으로 보인다.


여기에 64기가바이트(GB) D램 모듈이 탑재됐다고 가정하면 서버 한 대당 D램 용량은 3테라바이트(TB)가 넘는다. 이에 따라 알파고에는 923TB 용량의 모듈이 들어간 것으로 분석된다. 현재 고사양 서버에 들어가는 주력 D램인 20나노 8기가비트(Gb) DDR4로 나눠 계산하면 모두 92만3136개의 D램이 쓰인 셈이다. 각 서버에 에러를 대비해 D램 모듈이 하나씩 더 탑재되는 것까지 감안하면 103만8000개가 들어간 것으로 추정된다.

그래픽을 담당하는 그래픽처리장치(GPU) 176개나 사용했다. CPU에 GPU를 더해 사용하면 CPU만 탑재한 것보다 수십배 연산 속도가 빨라지고 발열도 적기 때문이다. 이외에 사용된 낸드 플래시 메모리를 합치면 총 106만개 이상의 반도체가 쓰인 것으로 관측된다.

영국의 인공지능 과학자이자 구글 딥마인드의 대표이자 2024년 노벨 화학상 수상자.

AI 기반 생명과학 혁신 플랫폼 알파폴드(AlphaFold)를 통해 단백질 구조를 파악하는 설계 예측에 기여한 공로로 2024년 노벨 화학상을 수상했다.

1976년 7월 27일 영국 북런던에서 태어나 자란 하사비스는 어린 시절부터 체스 천재로 불렸다. 네 살 때 체스를 배우기 시작해 10대 초반 영국 체스 챔피언에 올랐으며, 15세에 고등학교를 조기 졸업한 후 게임 개발사에 입사해 전 세계적으로 수백만 장이 팔린 시뮬레이션 게임 테마파크(Theme Park)를 개발했다. 게임 프로그래머로 성공했지만, 하사비스는 케임브리지 대학교 컴퓨터과학과에 진학해 22세에 졸업했다.

졸업 후 직접 게임 회사를 창업했지만, 곧 뇌과학에 매료되어 영국 유니버시티 칼리지 런던에서 신경과학 연구를 시작했다. 그는 기억과 상상이 뇌의 같은 부위에서 형성된다는 중요한 연구 결과를 발표하며 신경과학 분야에서도 주목을 받았다.

2010년, 박사 학위를 받은 하사비스는 딥마인드를 창업하며 본격적인 AI 개발에 나섰고, 2014년 딥마인드는 약 4억 유로(약 5300억 원)에 구글에 인수되었다. 딥마인드는 2016년 AI 바둑 프로그램 알파고(AlphaGo)로 세계최고의 바둑 기사 이세돌 9단과의 대국에서 승리며 전 세계를 놀라게 했다.

그는 더욱 어려운 문제에 도전했다. 바로 단백질 구조 예측이다. 딥마인드는 알파폴드라는 인공지능 시스템을 개발하여 단백질 구조를 정확하게 예측하는 데 성공했다. 이는 질병 치료, 신약 개발 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대된다.
그는 단백질 구조 예측에 기여한 공로로 2024년 노벨화학상을 수상하며 AI분야의 획기적인 성과를 인정받았다.

국민연금의 의무가입 대상이 아닌사람이 본인의 희망에 의해 국민연금에 가입하여 노령연금 등의 혜택을 받을 수 있도록 한 제도,

소득이 있는 18~60세 국민은 국민연금에 의무적으로 가입해야 한다.

국민연금 임의가입 대상은 18세 이상 60세 미만의 국내 거주 국민 중 사업장가입자나 지역가입자가 될 수 없는 사람, 퇴직연금 등 수급권자, 기초수급자 중 일부, 소득이 없는 배우자 등이 포함된다.

한편, 임의가입과 비슷한 용어인 임의계속가입은 60세 이후에도 가입기간을 연장하여 더 많은 연금을 받고자 하는 경우 신청할 수 있는 제도로 60세 이상 65세 미만인 사람이 가입 대상이다.

임시직이나 일용직 가운데서도 1주일 근로시간이 15시간 월 60시간 미만인 근로자를 말한다. 이들은 하루 근무 시간이 2~3시간 내외거나 1주일에 하루 이틀만 일해 '단기알바'로도 불린다. '초단기 근로자'로 불린다.
이들은 정규직 근로자와 달리 산재보험을 제외한 국민연금, 건강보험, 고용보험의 적용을 받지 않으며, 주휴수당, 연차, 퇴직금 등의 규정에서도 제외된다.
하지만, 고용보험은 원칙적으로 가입 제외 대상이나 3개월 이상 계속 고용될 경우 가입할 수 있다.

국민연금과 건강보험도 일정 조건을 충족하면 가입 가능하다.

경기침체와 초단기 근로자 증가
초단기 근로자는 경기침체기에 특히 증가하는 경향이 있다. 예를 들어, 1998년 외환위기 당시 초단기 근로자는 전년 동기 대비 22만6000명 늘었고, 2009년 글로벌 금융위기 시에도 14만3000명이 증가했다. 이러한 현상은 저임금 일자리의 확산과 관련이 있으며, 기업들이 인건비 절감을 위해 초단기 근로자를 선호하는 경향이 강해지고 있다.

실업률의 왜곡
초단기 근로자의 수가 많아질수록 공식 실업률과 체감 실업률 간의 격차가 벌어질 수 있다는 우려도 제기되고 있다. 이들은 취업자로 분류되어 실업률 계산에서 제외되지만, 실제로는 추가 취업을 희망하는 경우가 많다. 따라서 이들을 구직 의사가 있는 노동자로 간주해야 한다는 의견이 나오고 있다.

개인이 노후를 대비하여 가입하는 상품.

연금저축은 운용기관에 따라 연금저축신탁(은행), 연금저축보험(보험사), 연금저축펀드(증권사)로 나뉜다. 증권사는 수익률이 은행과 보험보다 비교적 높다. 물론 높은 수익률을 올릴 수 있는 만큼 원금 손실 리스크도 크다. 보험사와 은행은 원금을 보장하고, 증권사는 아니다.
연금저축은 장기 저축성 금융상품으로 최소 5년 이상 납입하고 만 55세 이후 연금으로 받는 구조의 노후 대비형 금융상품이다.

연금저축은 납입금액 중 연간 600만원까지 세액공제를 받을 수 있다. 연금저축과 IRP를 합친 세액공제 한도는 연간 900만원이며, 세액공제율은 13.2%다.(IRP는 단독으로 900만원까지 세액 공제가능하다.) 연 900만원을 가득 채워서 납입하면 돌려받는 환급세액만 118만8000원에 달한다. 종합소득이 연 4500만원(근로소득만 있는 경우 총급여 5500만원) 이하면 세액공제율은 16.5%로 올라간다.

다만 연금저축도 수령할 때는 세금을 내야 한다. 이때 세금을 최소화하려면 사전에 계획을 세워야 한다. 모든 연금은 수령할 때 연금소득세 3.3~5.5%가 붙는다. 이때 연금수령액이 연간 1200만원을 초과하면 연금수령액 전체에 연금소득세 대신 종합소득세가 최소 6.6%에서 최대 44%까지 부과된다. 이를 피하려면 미리 연금수령액을 확인하고 연간 총 1200만원을 초과하지 않도록 수령 시기나 기간을 조정하는 것이 좋다. 또 연금을 10년 이상에 걸쳐 분할 수령하면 연금소득세를 줄일 수 있다.

유의할 점은 연금저축은 최소 5년 혹은 10년 이상 가입해야 하는 장기상품이라는 것이다. 만기까지 유지하면 절세 상품이지만 중도 해지하면 오히려 혜택을 토해내야 하는 만큼 신중하게 계약해야 한다는 점을 명심해야 한다. 적극적으로 수익을 추구하고 싶다면 연금저축펀드, 안정적 관리를 원한다면 연금저축신탁, 종신형보험으로 생존 기간에 수령을 희망한다면 연금저축보험 등으로 자신에게 가장 적합한 연금에 가입하는 것이 필요하다.

총인구 가운데 만 65세 이상 노인 인구가 20% 이상인 사회.

유엔은 65세 이상 인구가 전체 인구에서 차지하는 비중을 기준으로 7% 이상 고령화사회, 14% 이상 고령사회, 20% 이상 초고령사회 등으로 구분한다.

전 세계에서 초고령사회에 진입한 국가는 독일 프랑스 등 유럽 선진국을 중심으로 총 20여 개국이다.

아시아에선 2006년 진입한 일본이 유일했으나 2024년 12월 23일부로 한국이 이 대열에 합류했다.

국내 주민등록 인구에서 65세 이상이 차지하는 비중은 2008년 10.02%로 처음 10%대에 진입했다. 이후 2011년 11.01%, 2013년 12.03%, 2015년 13.02%, 2017년 14.02% 등으로 꾸준히 상승했다. 2019년 들어 처음으로 15%대를 넘어섰고, 2024년 초 19%대를 돌파한 데 이어 해를 넘기 전 20% 선을 뚫었다.

일본은 1970년 고령화사회에 들어선 지 24년 만에 고령사회가 됐고 12년이 지나서야 초고령사회로 접어들었다. 이에 비해 한국은 2000년 고령화사회, 2017년 고령사회, 2024년 초고령사회로 이어져 세계에서 가장 빠른 속도를 보였다. 독일과 프랑스는 고령사회에서 초고령사회로 진입하는 데 각각 37년, 39년이 걸렸는데 한국은 단 7년 만에 ‘노인의 나라’가 됐다.

전망도 밝지 않다. 통계청 장래인구추계에 따르면 2040년 한국의 노인 인구 비중은 34.4%로 일본(34.8%)과 비슷해지고 2045년엔 일본을 추월해 세계에서 가장 늙은 국가가 될 것으로 보인다. 이는 세계적으로 가장 낮은 수준인 출생률 영향이 크다. 2023년 한국의 합계출산율은 0.72명으로 마카오(0.66명), 홍콩(0.72명)을 제외하면 가장 낮다.


반면 2022년 기대수명은 세계 평균보다 10.1세 높은 82.7세다. 이렇게 되면 노인을 부양해야 할 청장년층의 부담이 커질 수밖에 없다. 생산가능인구 100명이 부양하는 유소년·노인 인구를 뜻하는 총부양비는 올해 42.5명에서 2072년 118.5명으로 불어날 전망이다.

경제활동인구의 수도권 집중도 적잖은 부담이다. 행정안전부에 따르면 수도권은 전체 주민등록 인구(2604만여 명)의 17.70%가, 비수도권(2517만여 명)은 22.38%가 65세 이상 노인인 것으로 나타났다.

17개 시·도별로 살펴보면 전남의 노인 비중이 27.18%로 가장 높았고 이어 경북(26%), 강원(25.33%), 전북(25.23%), 부산(23.87%), 충남(22.23%) 순이었다. 노인 비중이 가장 낮은 곳은 ‘공무원 도시’인 세종으로 11.57%에 그쳤다.

정보기술(IT)제품에 대해 세계무역기구(WTO) 회원국 간 관세를 철폐하기 위한 협정이다. 1996 년 처음 합의해 컴퓨터 휴대폰 등 203개 품목에 무관세를 적용했다.

한국 미국 중국 일본 유럽연합(EU) 등 52개국은 무관세 품목을 늘리기 위해 2012년 5월부터 확대협상을 벌였고, 2015년 7월 201개 품목을 추가해 무관세 혜택 품목의 수는 404개로 늘어났다.

ITA 무관세화 품목으로 지정되면 늦어도 7년 이내는 관세를 철폐해야 해 최장 20년 동안 관세를 철폐하는 FTA에 비해서도 효과가 강력하다.

비트코인은 지폐나 동전과 달리 물리적인 형태가 없는 온라인 가상화폐(디지털 통화)다.

디지털 단위인 ‘비트(bit)’와 ‘동전(coin)’을 합친 용어다. 나카모토 사토시라는 가명의 프로그래머가 빠르게 진전되는 온라인 추세에 맞춰 갈수록 기능이 떨어지는 달러화, 엔화, 원화 등과 같은 기존의 법화(法貨·legal tender)를 대신할 새로운 화폐를 만들겠다는 발상에서 2009년 비트코인을 처음 개발했다.

특히 2009년은 미국발(發) 금융위기가 한창이던 시기어서 미연방준비제도(Fed)가 막대한 양의 달러를 찍어내 시장에 공급하는 양적완화가 시작된 해로, 달러화 가치 하락 우려가 겹치면서 비트코인이 대안 화폐로 주목받기 시작했다.

핵심은 정부나 중앙은행, 금융회사 등 어떤 중앙집중적 권력의 개입 없이 작동하는 새로운 화폐를 창출하는 데 있다. 그는 인터넷에 남긴 글에서 “국가 화폐의 역사는 (화폐의 가치를 떨어뜨리지 않을 것이란) 믿음을 저버리는 사례로 충만하다”고 비판했다.

비트코인이 법정화폐로서 기능하려면 거래 수단, 가치 저장 수단, 회계 단위 등 기본적인 화폐 기능을 충족시켜야 하며, 사용자들이 일상에서 편리하게 사용할 수 있어야 한다. 이를 위해 기존 화폐 체계를 비트코인으로 전환하는 공식적인 화폐 개혁이 수반되어야 한다.

비트코인은 은행을 거치지 않고 개인과 개인이 직접 돈을 주고받을 수 있도록 ‘분산화된 거래장부’ 방식을 도입했다. 시스템상에서 거래가 이뤄질 때마다 공개된 장부에는 새로운 기록이 추가된다. 이를 ‘블록체인’이라고 한다. 블록체인에 저장된 거래기록이 맞는지 확인해 거래를 승인하는 역할을 맡은 사람을 ‘채굴자’라고 한다. 컴퓨팅 파워와 전기를 소모해야 하는 채굴자의 참여를 독려하기 위해 비트코인 시스템은 채굴자에게 새로 만들어진 비트코인을 주는 것으로 보상한다. 채굴자는 비트코인을 팔아 이익을 남길 수 있지만, 채굴자 간 경쟁이 치열해지거나 비트코인 가격이 폭락하면 어려움에 처한다.

비트코인은 완전한 익명으로 거래된다. 컴퓨터와 인터넷만 되면 누구나 비트코인 계좌를 개설할 수 있다. 이 때문에 비트코인은 돈세탁이나 마약거래에 사용되는 문제점도 드러나고 있다. 또 다른 특징은 통화 공급량이 엄격히 제한된다는 점이다. 현재 10분마다 25개의 새 비트코인이 시스템에 추가되지만 21만개가 발행될 때마다 반감돼 앞으로 10분당 추가되는 비트코인은 12.5개, 6.25개로 줄다가 0으로 수렴한다.

비트코인의 총 발행량은 2100만개로 정해져 있다. 이는 중앙은행이 재량적으로 통화공급량을 조절하면 안 된다는 미국의 경제학자 밀턴 프리드먼 주장과 연결돼 있다. 다만 비트코인은 소수점 8자리까지 분할할 수 있어 필요에 따라 통화량을 늘릴 수 있는 여지를 남겨놨다.

한편 비트코인은 엄청난 양의 에너지를 소비하는 방대한 데이터센터들에 있는 컴퓨터에 의해 채굴된다. 미국의 한 기상학자는 비트코인 채굴을 위해 매년 미국 340만 가구가 사용하는 전력량인 32테라와트가 소요되고 있는데, 2019년 중반에는 전력 사용량이 미국 전역에 공급되는 전력량으로 늘어나고 대부분의 채굴이 중국에서 이뤄질 것으로 전망했다.

실제 전 세계 대규모 비트코인 채굴업체들은 대부분 중국에 있는 것으로 알려져 있다. 값싼 컴퓨터를 손쉽게 구할 수 있고, 전기요금도 저렴하기 때문이다.

중국은 2017년 9월 기업들이 가상화폐 발행을 통해 자금을 조달하는 가상화폐공개(ICO)를 불법으로 규정했고, 중국 내 모든 가상화폐거래소를 폐쇄하는 등 가상화폐 시장 규제를 강화하고 있다.


트럼프 당선 이후 비트코인의 움직임
2016년 도널드 트럼프(Donald Trump)가 미국 대통령으로 당선된 이후, 비트코인은 투자 시장에서 새로운 관심을 받으며 가격이 급등하는 흐름을 보였다. 트럼프 당선 이후 비트코인이 주목받은 이유는 다음과 같다:

정치적 불확실성의 증가
트럼프 행정부는 보호무역주의 정책과 예상치 못한 외교적 결정으로 글로벌 경제의 불확실성을 키웠다. 이는 안전 자산으로 평가받는 비트코인에 대한 투자 수요를 증가시켰다. 특히, 국제 금융 시스템에 대한 신뢰도가 낮아진 상황에서 비트코인은 대안 자산으로 주목받았다.

규제 완화 기대감
트럼프 정부는 암호화폐와 핀테크 관련 산업에 대한 규제 완화 가능성을 열어 두었고, 이는 투자 심리를 긍정적으로 자극했다. 트럼프는 비트코인에 대한 직접적인 지지 발언을 하지 않았지만, 공화당의 친기업적인 정책은 암호화폐 시장에 우호적인 환경을 제공했다.

달러 약세와 인플레이션 우려
트럼프 행정부의 확장적 재정정책, 대규모 감세, 그리고 연방정부의 채무 증가로 인해 달러 가치 하락과 인플레이션 우려가 제기되었다. 이는 비트코인이 달러 대비 대체 자산으로 인식되며 가격 상승을 견인하는 요인이 되었다.

기관 투자자 진입
2017년 비트코인은 본격적으로 상승세를 기록하며 사상 최고가를 갱신했다. 이는 트럼프 당선 이후 시작된 암호화폐에 대한 관심과 맞물려 기관 투자자들이 시장에 진입하기 시작했기 때문이다.



비트코인을 법정화폐로-엘살바도르의 실험
엘살바도르는 2021년 비트코인을 세계 최초로 법정화폐로 채택했지만, 가격 변동성과 인프라 부족으로 경제적 혼란을 겪었다. 반면, 미국과 유럽 등 주요 경제권은 비트코인을 자산으로 분류하며 규제와 과세를 통해 관리하고 있다. 특히, 중앙은행 디지털화폐(CBDC)의 개발이 비트코인과 경쟁하며 새로운 통화 체계를 형성하고 있다.

비트코인의 미래
트럼프 당선 이후 비트코인이 보여준 상승세는 정치적, 경제적 환경 변화가 암호화폐 시장에 미치는 영향을 극명히 보여주는 사례로 남았다. 비트코인은 여전히 기존 금융 시스템의 대안으로 주목받으며 블록체인 기술의 혁신을 이끌고 있다. 그러나 지속 가능한 발전을 위해 에너지 소비 문제 해결, 가격 안정성 확보, 글로벌 규제 환경의 조정이 필요하다. 이러한 과제를 해결한다면 비트코인은 디지털 시대의 새로운 가치 저장 수단과 글로벌 금융 시스템의 중요한 축으로 자리 잡을 가능성이 크다.

비트코인은 단순한 암호화폐를 넘어 분산화된 경제의 상징으로, 디지털 시대의 금융 혁신을 상징하는 중요한 이정표로 평가받고 있다.

양자컴퓨터는 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적인 현상을 이용하여 자료를 처리하는 컴퓨터다.

1982년 미국의 이론 물리학자 리처드 파인만이 이 개념을 처음 제시했고 1985년에는 영국 옥스퍼드 대학의 데이비드 도이치가 구체적인 양자컴퓨터의 개념을 정리했다. 이 컴퓨터의 특성은 정보를 큐비트(양자비트) 단위로 읽는다는 점이다.


양자컴퓨터는 에너지나 빛의 최소 단위인 전자와 광자 등 양자의 역학을 활용한다. 기존 컴퓨터는 비트단위로 정보를 읽고 0과 1 중 하나를 선택해야 하지만, 큐비트는 0과 1의 값을 동시에 가지는 '중첩 상태'가 될 수 있다.

2큐비트는 4개의 조합된 정보(00, 01, 10, 11)를 동시에 선택한다. 이 성질을 응용하면 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도의 연산이 가능하다. 129자리 자연수를 소인수분해하는 데 일반 고성능 컴퓨터는 1600대로 8개월 걸린다. 양자컴퓨터는 한 대로 수시간 내 연산이 가능하다. 양자컴퓨터가 ‘꿈의 기술’이라고 불리는 이유다.

지난 2011년 캐나다의 벤처기업 디웨이브(D-Wave)가 양자컴퓨터를 개발했다고 발표했으나 일부 과학자들은 디웨이브사의 컴퓨터가 기존 슈퍼컴퓨터에 비해 처리속도가 3600배 정도밖에 되지 않으며 판단 능력도 떨어진다며 이를 양자컴퓨터로 정의할 수 있는지에 대한 의문을 제기하기도 한다.

2019년 구글은 양자칩 '시카모어'를 활용해 슈퍼컴퓨터가 1만 년 걸리는 문제를 단 3분 만에 풀어냈다.
양자 컴퓨터가 상용화되면 전 세계 금융 시스템을 다시 짜야 한다. 슈퍼컴퓨터로 수십 년을 풀어야 하는 250자리 암호체계가 몇 분 만에 무력화되기 때문이다. 비트코인과 같은 가상화폐 ‘채굴’ 역시 식은 죽 먹기다. 4차 산업혁명의 핵심 기술인 AI도 비약적으로 발전할 것이란 분석이다. 방대한 데이터를 학습하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있어서다.

양자컴퓨터는 절대온도(-273.15도)에 가까운 극저온에서만 작동하는 초전도 회로가 들어간다. 냉각 장치 때문에 덩치가 클 수밖에 없다. MS는 양자컴퓨터를 서버처럼 활용하고 클라우드를 통해 일반 컴퓨터와 연결해 사용하게 될 것으로 전망했다.
물질의 복잡한 배합을 빠른 시간에 계산할 수 있어 소재 및 신약 개발, 인공지능(AI) 활용 등 다양한 분야에서 산업 경쟁력을 끌어올릴 것으로 기대된다.

<>앞서 나가는 미국, 맹추격하는 중국
양자컴퓨터는 암호 해독과 사이버보안 등 군사용으로 활용할 수 있어 국가 안전보장과 직결되는 기술로도 평가된다. 이 때문에 미국과 중국이 치열한 개발 경쟁을 벌이고 있다. 미국은 구글과 IBM 등 정보기술(IT) 기업들이 개발을 주도하고 있고 중국은 대학 연구기관이 중심적인 역할을 하고 있다. 2019년 구글이 양자초월(양자컴퓨터가 슈퍼컴퓨터의 성능을 앞서는 단계)에 도달하자 1년 뒤인 2020년 중국과학기술대가 양자초월을 달성했다.

양자컴퓨터의 주류인 초전도 방식은 초저온 상태에서 전기저항을 ‘제로(0)’로 만든 회로에서 연산하는 방식이다. 구글은 양자컴퓨터의 성능을 53큐비트(양자 정보의 기본 단위)까지 끌어올렸고, IBM은 지난달 큐비트를 127까지 끌어올릴 수 있는 프로세서를 개발했다고 발표했다. 일본에선 이화학연구소와 후지쓰 등이 초전도 방식 양자컴퓨터를 개발 중이다.

초전도 방식은 배선이 복잡하고 냉동기를 갖춰야 하는 등 과제도 많다. 이 때문에 일본은 지금까지와 다른 방식의 양자컴퓨터로 미국과 중국을 단숨에 넘어서려는 시도를 하고 있다. NTT와 도쿄대의 광 양자컴퓨터도 이런 시도 중 하나다. 히타치제작소는 양자컴퓨터를 대형화하기 쉬운 실리콘 방식 기술을 개발하고 있다.

2024년 현재, 양자컴퓨터 개발 분야에서 주요 기업들의 경쟁이 치열해지고 있다.
2024년 12월 구글(Google)은 최신 양자 컴퓨팅 칩 '윌로우(Willow)'를 발표했다. 105개의 큐비트를 탑재한 윌로우는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 10^25년(약 10조 7천억 년)이 걸리는 계산을 5분 이내에 수행할 수 있다. 또한 윌로는 큐비트를 추가할수록 오류율이 절반씩 감소하도록 개선됐다. 테크업계에서는 “꿈만 같던 오류 없는 양자 알고리즘을 실현할 가능성을 보여줬다”는 찬사가 나왔다.

같은 달, 중국에서도 중국과학원, 중국 텔레콤 양자 그룹(CTQG), 퀀텀시텍(QuantumCTek)이 공동으로 504큐비트 초전도 양자컴퓨터인 톈옌-504(Tianyan-504)를 개발했다. 주요 성능 지표에서 IBM 등 세계 최고 수준의 양자컴퓨팅 플랫폼과 견줄 만한 수준으로 평가받고 있다.