올해 1월 초, 연례 소비자 가전 전시회(CES)에서 엔비디아(NASDAQ:NVDA)의 CEO 젠슨 황은 양자 컴퓨팅 관련 주식(Quantum Stocks)에 찬물을 끼얹는 발언을 하였다. 그는 양자 컴퓨터는 아직 상업적으로 활용되기에는 너무 초기 단계이며, 고위험 투자를 감수하는 투자자들에게조차 시기상조라고 지적하였다.
“15년이라고 말하면 좀 빠른 쪽일 것이다. 30년이라고 말하면 다소 느린 쪽일 것이다. 하지만 20년이라고 한다면 많은 사람들이 동의할 것이라고 생각한다.”
지난주 황은 자신의 발언이 시장에 큰 영향을 미쳤다는 점, 심지어 상장된 양자 컴퓨팅 기업들이 있다는 사실에 놀랐다고 밝혔다. 이에 따른 충격을 완화하기 위해 그는 디웨이브 퀀텀(D-Wave Quantum Inc, NYSE:QBTS), 아이온큐(IONQ Inc, NYSE:IONQ), 파스칼(Pasqal), 리게티 컴퓨팅(Rigetti Computing Inc, NASDAQ:RGTI), 콴티뉴엄(Quantinuum), 큐에라 컴퓨팅(QuEra Computing) 등의 대표들을 초청하였다. 이 만남은 GTC 콘퍼런스의 '퀀텀 데이(Quantum Day)' 이벤트의 일환으로 진행되었으며, 황은 이 자리에서 양자 컴퓨팅에 대한 자신의 입장을 재정립하였다.
“양자 컴퓨터는 넓은 의미에서 해당 산업에 영향을 미치는 기초 과학을 이해하는 데 있어 궁극적인 도구가 될 수 있다.”
다시 말해, 황은 양자 컴퓨터를 전통적인 의미의 ‘컴퓨터’가 아닌, 핵심 과학 도구로 보는 관점으로 전환하였다. 파스칼의 로익 앙리에(Loïc Henriet) 역시 이 같은 견해에 동의하며, 이는 양자 컴퓨팅을 잘못된 관점에서 이해해온 문제라고 지적하였다. 그는 양자 컴퓨터는 매우 특수화된 보완형 장비로 이해되어야 한다고 강조하였다.
물론, 엔비디아는 이미 보완적이며 가속화된 연산 능력을 제공하는 대표 기업으로 자리 잡았다. 이는 GPU부터 AI 칩, 데이터 센터용 가속기까지 다양하게 확장되어 있으며, 같은 흐름이 양자 컴퓨팅 분야로도 향하고 있다. 이에 따라 개인 투자자들도 이 새로운 시장에서의 흐름을 따라가며 투자 전략을 세울 수 있을 것이다.
엔비디아의 양자-고전 통합 시스템
지난 금요일, 퀀텀 머신즈(Quantum Machines, 비상장사)와의 협업을 통해 엔비디아(Nvidia)는 세계 최초의 GPU 가속 양자 컴퓨팅 시스템인 DGX 퀀텀(DGX Quantum)을 발표하였다. 이 시스템은 CPU와 GPU를 모두 탑재하고 있으며, 오픈소스 CUDA 퀀텀 프레임워크 기반에서 그레이스 호퍼 슈퍼칩(Grace Hopper Superchip)을 활용하고 있다.
이러한 양자-고전 하이브리드 컴퓨팅 접근법에서, DGX 시스템은 퀀텀 머신즈의 OPX+ 컨트롤러와 연결된다. 이 컨트롤러의 핵심 혁신은 다중 코어 펄스 처리 유닛(Pulse Processing Unit, PPU)을 통해 양자-고전 통합 시 초저지연을 실현한다는 점이다. 그 결과, 양자 알고리즘에서 흔히 발생하는 오류 수정을 실시간으로 수행할 수 있게 된다. 특히 OPX+는 모듈식 확장이 가능하여, 수천 개의 큐비트까지 확장할 수 있다.
“엔비디아와의 DGX 퀀텀 시스템 협업은 전 세계의 위대한 문제를 해결할 수 있는 새로운 세대의 혁신가들을 가능하게 할 것이다.”
— 이타마르 시반(Itamar Sivan), 퀀텀 머신즈 공동창립자 겸 CEO
이 하이브리드 시스템에서 엔비디아의 역할은 GPU와 QPU 간의 서브 마이크로초 지연(sub-microsecond latency)을 제공하는 것이며, 이를 통해 실시간 보정과 오류 수정을 가능하게 한다는 점에서 핵심적이다.
엔비디아가 현재 AI 학습 프레임워크 분야에서 지배적인 위치를 차지하고 있는 점을 고려할 때, 같은 패턴이 양자 컴퓨팅 분야에서도 반복될 가능성이 높다. 이는 양자 컴퓨팅에 간접 투자하고자 하는 엔비디아 주주(NVDA 주주)에게 매우 유리한 흐름이라 할 수 있다.
하지만, 이미 양자-고전 하이브리드 방식을 확장 가능한 수준으로 채택한 상장 기업들은 과연 어디일까?
디웨이브 퀀텀(D-Wave Quantum)
지난주 엔비디아(Nvidia)의 퀀텀 데이(Quantum Day) 행사에서 디웨이브(D-Wave)의 CEO 앨런 바라츠(Alan Baratz)가 패널로 참석하였다. 2월 중순, 디웨이브는 유럽 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터인 주피터(JUPITER)와 Advantage 2의 통합을 발표하며 시장의 주목을 받았다.
디웨이브는 자사의 어닐링(annealing) 양자 컴퓨팅 시스템에 있어 연결성(connectivity)과 코히런스(coherence)에 집중하는 전략적 결정을 내렸다. 연결성은 큐비트 간 연결 효율을 의미하며, 이를 통해 최적화 문제 해결에 더 적합한 시스템이 된다. 코히런스는 큐비트가 양자 상태를 유지하는 시간으로, 이는 오류를 줄여 신뢰성을 높이는 데 기여한다.
간단히 말하면, 디웨이브는 구글이나 IBM(NYSE:IBM)이 사용하는 게이트 기반(gate-based) 범용 양자 컴퓨팅이 아닌, 최적화에 특화된 어닐링 방식을 선택한 것이다. 게이트 기반 모델은 확장성이 떨어지는 반면, 어닐링 방식은 단기 상업 적용 가능성이 더 크기 때문에 JUPITER 통합에 적합하다는 평가를 받고 있다.
투자자들은 이미 디웨이브의 가능성을 포착하였다. QBTS 주가는 지난 1년간 318% 상승하였다. 더욱 중요한 점은, 이 주식이 급격한 조정과 반등을 여러 차례 경험하면서 새로운 기회를 만들어냈다는 점이다. 3월 초 시장 전반의 조정 이후, QBTS는 한 달 동안 32% 상승하였다.
52주 고점에서 QBTS는 11.95달러까지 상승하였으며, 현재 주당 8.14달러 수준에 거래되고 있다. QBTS의 평균 목표가는 9.25달러이다. 흥미롭게도 최저 추정치는 8달러로 현재 가격과 큰 차이가 없으며, 최고 목표가는 12달러로 제시되고 있다.
아이온큐(IonQ)와 리게티 컴퓨팅(Rigetti Computing)
퀀텀 데이에 참석한 6개의 양자 컴퓨팅 기업 중, 디웨이브(D-Wave), 아이온큐(IonQ), 리게티(Rigetti)만이 상장사이다. 올해 들어 지금까지 가장 선방한 주식은 QBTS(디웨이브)로, 수익률은 –14%이다. 반면, IONQ(아이온큐)는 –41%, RGTI(리게티)는 –53%로 회복에 어려움을 겪고 있다.
한 달 기준 수익률 역시 IONQ와 RGTI 모두 여전히 음의 구간에 머물고 있다. 리게티는 초전도 큐비트(superconducting qubit) 기반의 양자 컴퓨팅에 아주 초기 단계에서 투자하는 방식으로 간주할 수 있다. 이 회사의 최신 제품은 노베라 QPU(Novera QPU)로, 9-큐비트 시스템이며 가격은 약 90만 달러이다.
리게티의 접근 방식은 아직 고전적 슈퍼컴퓨터를 능가하지는 못하지만, 제한된 연구개발(R&D) 분야에서는 유용하게 활용될 수 있는 것으로 보인다.
“이러한 데모를 통해, 노베라 QPU 파트너 프로그램이 실제로 어떤 가치를 줄 수 있는지 확인할 수 있다. 이는 대형 산업 환경의 측정 전문가에게만 가능하던 자율성을 모든 연구자에게 제공하는 점에서, 양자 생태계에 있어 전환점이 되는 프로그램이다.”
— 린지 로덴바흐(Linsey Rodenbach), 취리히 인스트루먼츠 응용 과학자
반면, 아이온큐는 트랩 이온(trapped ion) 기술을 사용한다. 이 방식은 큐비트를 가둔 뒤, 레이저를 통해 조작하고 판독하는 방식으로, 일반적으로 더 긴 코히런스 시간과 높은 게이트 정확도(gate fidelity)를 제공한다.
최근 아이온큐는 아이온큐 포르테(IonQ Forte) 컴퓨터가 고전 컴퓨터보다 12% 높은 성능을 보여주는 성과를 달성했다고 발표하였다. 이 시연은 혈액 펌프 역학(blood pump dynamics)을 주제로 진행되었으며, 의료기기와 체액 간 상호작용 향상을 목표로 하였다.
현재 IONQ 주가는 23.97달러이며, 상승 여력이 큰 상태이다. 월스트리트저널(WSJ)에 따르면, 평균 목표가는 44.60달러, 최저 추정치도 현재가를 웃도는 29달러, 최고 목표가는 54달러로 제시되고 있다.
한편, RGTI 주식도 저점 부근에 있는 것으로 보인다. 현재 주가는 8.62달러이며, 평균 목표가는 14.80달러, 최저 추정치는 12달러, 최고가는 17달러로 제시되어 있다.
그렇다면 빅테크 하이퍼스케일러들은 어떨까?
엔비디아(Nvidia) 외에도, 알파벳(Alphabet, NASDAQ:GOOGL)과 마이크로소프트(Microsoft, NASDAQ:MSFT) 역시 양자 컴퓨팅 관련 투자 노출(quantum computing exposure) 측면에서 고려할 만한 종목이다. 다만, 이들 기업은 시가총액 비중이 크기 때문에, 양자 컴퓨팅 관련 잠재 수익이 상대적으로 작을 수 있다.
마이크로소프트는 위상 큐비트(topological qubit) 분야에서 새로운 진전을 이루었으며, 구글(Alphabet 산하)의 퀀텀 AI 디렉터인 줄리안 켈리(Julian Kelly)는 “양자 컴퓨터로만 풀 수 있는 실질적인 응용 사례가 나오기까지 약 5년 정도가 남았다”고 전망하고 있다.
개인 투자자는 GOOGL 주식이 미국 기술 패권을 지키는 데 핵심적인 역할을 한다는 점에서도 주목할 필요가 있다. 이는 보잉(Boeing, NYSE:BA)이나 인텔(Intel, NASDAQ:INTC)처럼 전략 자산으로 간주될 수 있는 부분이다.
따라서 개인 투자자는 양자 컴퓨팅 노출 전략에 있어 다음 두 가지 접근 방식을 고려할 수 있다:
- QBTS, IONQ, RGTI처럼 수익 잠재력이 높은 고위험 종목에 투자하는 방식
- GOOGL, NVDA, MSFT처럼 비교적 안정적인 대형 기술주를 통한 간접 노출 방식
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