【요약】

○ 양자컴퓨팅은 큐비트 기반 병렬 계산으로 고전 컴퓨터보다 수천만 배 빠른 문제 해결이 가능한 차세대 컴퓨팅 기술

• ■2024년 실제 수익 창출 시작으로, 2035년 전후 상용화 본격화 예상
  

○ (적용) 제약바이오 산업 내 신약 개발 전 주기에 걸쳐 적용 가능하며, 특히 R&D 단계에서 즉각적인 파급효과 예상

○ (사례) 글로벌 제약사들은 테크 기업과의 전략적 파트너십을 통해 양자컴퓨팅 활용 사례 확대 중

- AstraZeneca-AWS/IonQ, Moderna-IBM, Boehringer Ingelheim-PsiQuantum 등

○ (한계) 기술 성숙도, 비용 효율성, 규제 표준 부재 등으로 본격 도입은 2030년 이후 가능할 것으로 예상

- NISQ 단계로 정확도·규모·ROI 불확실, 검증·규제·보안(양자암호, PQC) 이슈 존재

○ (도입 전략) 핵심 가치 영역부터 시작하여 파트너십·인재·보안 인프라를 병행 구축하며 단계적 확산 필요

- R&D·분자 시뮬레이션·임상 최적화 등 직접 효과를 낼 수 있는 핵심 가치 영역부터 시작

- 2030년까지는 하이브리드 접근이 현실적이며, IBM·Google·AWS 등 양자기술 선도 기업과의 전략적 파트너십을 통해 최신 기술과 전문성에 접근

- 융합형 인재 확보가 성패를 좌우하며, 양자내성암호(PQC) 조기 도입으로 데이터 보안 인프라를 선제적으로 구축

【참고 1】 양자 역학과 양자 기술 개념

 □ 양자역학이란 원자와 아원자 수준의 극미시 세계를 지배하는 물리법칙을 설명하는 이론

○ 양자 역학의 핵심 개념

- 중첩(Superposition): 전자 같은 입자는 동시에 여러 상태(위치, 에너지) 존재

- 얽힘(Entanglement): 두 입자가 상호작용 후 떨어져 있어도 서로 강하게 연결되어, 한 입자의 상태를 측정 시 다른 입자의 상태도 즉시 정해짐

- 불확정성 원리(Uncertainty Principle): 헤이젠베르크의 원리로, 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 알 수 없으므로 확률 분포로만 예측 가능

- 파동-입자 이중성(Wave-Particle Duality): 빛과 물질은 파동이면서 동시에 입자의 성질을 가지며, 어떻게 관측하느냐에 따라 파동 또는 입자로 나타남

- 확률적 해석(Probabilistic Nature): 양자 세계에서는 결과를 100%로 확정적으로 예측할 수 없고 가능성(확률)만 계산 가능

 □ 양자 기술은 양자 역학의 원리를 응용한 차세대 기술군으로, 양자컴퓨팅(계산), 양자 통신(전달), 양자 센싱(측정)으로 구분

○ (양자컴퓨팅) 양자역학의 중첩과 얽힘을 활용하여 정보를 처리하는 새로운 컴퓨팅 패러다임

- 중첩과 얽힘을 활용하여 기존 슈퍼컴퓨터가 수십억 년 걸릴 문제도 병렬적으로 빠르게 해결 가능

- (응용 분야) 제약/바이오, 화학/소재, 금융, 물류 등

○ (양자 통신) 양자 얽힘과 중첩을 이용해 이론적으로 완벽한 보안을 제공하는 정보 전송 기술

- 양자 키 분배(Quantum Key Distribution, QKD) 기술을 통해 도청 시 상태가 변해 바로 감지 가능

- 양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)는 양자컴퓨터 공격에도 안전한 암호 알고리즘

- (응용 분야) 금융, 정부기관, 국방, 헬스케어 데이터 보안

○ (양자 센싱) 양자 상태 변화를 민감하게 측정하는 기술

- 양자 시스템의 극도로 민감한 특성을 이용해 물리량을 초정밀하게 측정할 수 있어 고전 센서보다 수차수 높은 감도 제공

- (응용 분야) 국방, 우주, 의료. 반도체 등