유원IP칼럼

[칼럼]양자 컴퓨터와 IP 동향

관리자
2024-02-06
조회수 254

안녕하세요, 유원IP그룹/유원국제특허법률사무소입니다.


오늘은 양자 컴퓨팅과 관련된 기술들을 알아보고, 현재 양자 컴퓨터와 관련된 IP가 어느정도까지 검토되고 있는지 정리해보고자 합니다. 그러면 먼저 양자 컴퓨터가 무엇인지, 왜 양자 컴퓨터에 대해서 관심을 가져야 하는지 먼저 살펴보도록 하겠습니다.

아이온큐는 2020년 10월 32큐비트 양자컴퓨터 시스템을 개발했다고 발표하였고, 2021년 10월 상장 이후 주가 급등을 거듭하였습니다. 그러나, 2022년 상반기에 미국 공매도 투자사인 스콜피온 캐피털이 미국 상장기업 아이온큐(이온큐: IONQ)라는 회사가 사기 회사라는 보고서를 발행함에 따라 주가가 급락하였습니다. 국내에서는 이러한 소식과 함께 아이온큐라는 회사는 한국인이면서 듀크대학교 교수 출신인 김정상 교수님께서 CTO를 맡고 있다고 해서 또한번 화제가 되었습니다. 최근에는 논리적으로 48큐빗을 구현하였다는 뉴스도 전해지고 있습니다. 이렇게 우리나라 주식투자자들 사이에서 양자컴퓨터 하면 떠오르는 기업 중에 하나가 아이온큐입니다. 그럼 "양자컴퓨터"가 무엇이길래 최근 이렇게 많은 관심을 받고 있는 것일까요?


마이크로소프트의 퀀텀 컴퓨터(출처: 마이크로소프트)



"기존 컴퓨팅 방식으로 10억년이 걸리는 연산도 퀀텀 컴퓨팅으로는 100초만에 해결하는 것이 가능하다."

신용녀 한국마이크로소프트 최고기술임원


"기존 컴퓨터 연산으로는 해결하지 못하던 금융·화학산업의 복잡한 시뮬레이션 문제를 퀀텀 컴퓨팅이 해결하는 시대가 곧 올 것이다."

로버트 슈터 IBM 퀀텀 부사장


기존 컴퓨터는 한번에 한단계씩 하나하나 순차적으로 이루어지는데 반해, 양자 컴퓨터는 "모든 가능한 상태가 중첩(superposition)된 얽힌(entanglement)상태"를 이용합니다. 이진법을 사용하는 기존 컴퓨터는 정보의 단위로 비트(bit)를 쓰며 모든 데이터를 0 또는 1로 나타낼 수 있습니다. 양자컴퓨터는 데이터가 0인 동시에 1이 될 수 있는데 이와 같이 양자컴퓨터의 데이터를 나타내는 기본단위를 큐비트(Qubit: Quantum bit)라고 합니다.




IBM의 초전도 기반 5 큐비트 양자 프로세서


IBM의 양자 컴퓨터

조금만 더 자세히 살펴볼까요?



양자역학에 따르면 원자보다 작은 물질은 파동과 입자의 두 가지 성질을 가질 수 있고, 동시에 여러 곳에 존재할 수 있습니다.

이를 “중첩(superposition)” 상태라고 해요. 이런 특성 덕분에 큐비트에는 여러 상태가 존재하는데요, 2큐비트라면 아래와 같이 4개의 상태가 존재합니다.


큐비트1                                큐비트2

0

1

0

00

01

1

10

11


왜 이런걸까요?


왜냐하면 양자 컴퓨터는 전자의 스핀(spin)으로 큐비트를 나타내기 때문입니다. 즉, 확률적으로 0과 1이 존재하는거죠.

혹시 슈뢰딩거의 고양이(Schrödinger's cat)라는 사고실험을 들어보셨나요? 이 실험은 상자 안의 고양이는 뚜껑을 열기 전에는 삶과 죽음의 중첩 상태에 있지만, 뚜껑을 열었을 때는 두 상태 중 하나의 상태로 확정된다는 의미를 가집니다.


상자 안의 고양이는 살아있을까? 아니면 죽어있을까?

 

이렇게 택일적으로 연관된 두 상태를 “얽힘(entanglement)” 관계에 있다고 합니다. 그리고 양자역학에서 이렇게 얽혀 있는 상태가 하나의 상태로 확정되는 것을 “중첩이 깨진다” 또는 “결깨짐(decoherence)”이라고 말합니다.


따라서 일반적인 컴퓨터로는 단계적인 연산이 필요한 반면, 양자컴퓨터는 큐비트의 중첩된 얽힌 상태에 의해 동시적인 연산이 가능하게 되는 것입니다. 이러한 특성 덕분에 현대의 슈퍼컴퓨터로 약 1만년이 소요되는 내용을 양자컴퓨터는 200초만에 분석할 수 있는 알고리즘이 설계되었다고 합니다. (구글의 53큐비트 초전도체 테스트 칩)


퀀텀 컴퓨팅 뭐길래…"슈퍼컴 1만년 연산 3~4분에 끝" - 머니투데이

"기존 컴퓨팅 방식으로 10억년이 걸리는 연산도 퀀텀 컴퓨팅으로는 100초만에 해결하는 것이 가능하다." (신용녀 한국마이크로소프트 최고기술임원)&qu...

news.mt.co.kr




때문에 “퀀텀 컴퓨팅을 활용해 기후변화를 방지할 수 있는 신규 물질이나 에너지 효율 높은 배터리를 제조할 수 있는 화학 물질을 발견하는 것이 가능”하거나, "화학·AI·최적화 등 기존 연산 기술로는 풀 수 없던 난제를 해결해 나갈 수 있을 것"이라고 기대되고 있답니다! (다리오 길 IBM 연구소장의 발언)



저희 유원국제특허법률사무소는 양자 컴퓨팅(quantum computing) 기술이 미래 사회를 주도하는 기술이 될 것으로 전망하고 있습니다. 기술 사업화의 전문가로서, 저희 특허사무소는 양자 컴퓨팅의 학문적 지식을 갖추는 동시에 국제 시장 및 기술의 동향, 대표 업체들의 경쟁 상황, 특허 출원 트랜드를 다각적으로 분석하고 있습니다.


특히, 저희 유원국제특허법률사무소는 12대 국가전략기술 중 하나인 '양자'분야에서 2023년에 국가전략기술 분야 특화 IP R&D 연구용역을 수행하였습니다. 이에, 특허청과 한국특허전략개발원에서 진행되었던 국가전략기술 특화 양자분야 특허분석 자료를 저희 유원국제특허법률사무소가 작성하여 제공해드렸습니다. 


이처럼 저희 유원국제특허법률사무소는 차세대 신기술인 '양자' 기술에 조금 더 가까이 다가가고, IP를 분석하여 보다 선도적인 특허 업무를 수행하고 있습니다. 이러한 경험들을 바탕으로 다음 시간부터는 양자 컴퓨팅과 관련된 IP 데이터베이스를 가지고, 양자 컴퓨팅과 관련된 특허 동향 및 기술 동향을 하나하나 분석해보고자 합니다.  많은 관심 부탁드립니다.


'양자' 기술 이외에도, 저희 유원국제특허법률사무소는, 인공지능, 빅데이터, 반도체, 디스플레이, 정보통신 등과 같은 다양한 전기전자 분야의 특허를 창출하고 컨설팅해드리고 있습니다. 특히, 저희 유원국제특허법률사무소는 여러분들의 사업화에 포커스를 맞추고, 비즈니스에 도움되는 특허들만을 전략적으로 확보할 수 있도록 맞춤형 컨설팅을 제공해드립니다.


특허 컨설팅이나 특허 창출에 대한 전문적인 상담과 진행이 필요하시다면 언제든지 저희 유원국제특허법률사무소(mail@ipuone.com)로 연락주세요.


이상 여러분의 완벽한 비즈니스 파트너, 유원 IP 그룹이었습니다. 












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