미국주식 아이온큐 IonQ, 미래 세상을 바꿀 양자 컴퓨터

기업 개요

• 영문 이름: IonQ, Inc. (IONQ)
• 거래소: 뉴욕증권거래소(NYSE)
• 산업: 컴퓨터 하드웨어
• 홈페이지: https://ionq.com

아이온큐는 범용 양자 컴퓨터를 제조하는 미국의 기업이다. 25년 이상 양자 컴퓨팅에 관한 학술연구를 바탕으로 미국 메릴랜드 대학 교수였던 크리스 먼로(Chris Monroe)와 미국 듀크 대학 교수였던 한국계 김정상 박사가 2015년 공동으로 설립한 회사이다. 회사 설립 당시 NEA(New Enterprise Associates)로부터 투자를 받았으며 이후 아마존, 삼성 등으로부터 투자를 받았다. 창립 6년 만인 2021년에 뉴욕증시에 상장했다.

 

양자 컴퓨터는 슈퍼 컴퓨터를 포함한 고전적 컴퓨터 보다 훨씬 빠른 대용량 연산 처리를 할 수 있는 새로운 방식의 컴퓨터이며, 여기서 양자라는 용어는 물리학의 한 분야인 양자역학에서 사용하는 양자(quantum)와 같은 용어로, 수량을 뜻하는 영어의 퀀터티(quantity)에서 파생된 말이다. 양자란 불연속적인 어떤 수량이라는 뜻이다. 고전적 컴퓨터에서는 0과 1로 구성된 비트(bit) 단위로 정보를 저장하지만, 양자 컴퓨터에서는 0과 1 양쪽의 값을 중첩적으로 동시에 가질 수 있는 큐빗(qubit)이라는 단위를 사용하여 훨씬 더 큰 계산 공간을 갖게 된다.

 

아이온큐는 이온화된 원자의 상태를 이용하는 이온 트랩 방식을 차별화로 내세우고 있다. 여기서 사용하는 큐비트는 이온화된 이터븀(원소기호 Yb, 원자번호 70번) 원자이다. 희토류 중 하나인 이터븀의 원자에 레이저를 쏘여서 전자 한 개를 제거하면 이온화된 이터븀이 된다. 이온화된 이터븀을 선형 이온 트랩이라는 특수 칩을 사용하여 3차원 공간에 고정한다. 여러 개의 이온을 사용하여 100개 이상의 큐비트 시스템을 구성할 수 있다. 계산을 시작하기 위해서는 냉각과 초기화 상태 준비가 필요하고, 게이트라는 일련의 연산을 사용하여 큐비트 상태를 조종하는 방식으로 계산을 수행한다. 계산이 끝나면 공진 레이저를 사용하여 이온들로부터 답을 읽어내는 작업을 한다. 이온들이 다른 원자와 충돌하지 않도록 감압하여 이온의 분리 상태를 유지한다. 양자 컴퓨팅 구현 방식에는 아이온큐가 사용하는 이온 트랩 방식 외에도  초전도 회로 방식 등 여러 가지가 존재한다. 

 

아이온큐의 양자 컴퓨터를 사용하려면 하드웨어를 직접 구매하지 않고 아이온큐 자체 클라우드 서비스(IonQ Quantum Cloud)를 이용하거나, AWS(Amazon Braket), 마이크로소프트 애저 퀀텀(Azure Quantum), 구글의 클라우드 마켓플레이스를 통해 사용할 수 있다. 아이온큐는 범용성 있는 양자 컴퓨팅을 제공할 뿐만 아니라 특정 목적에 맞는 설계를 원하는 고객에게 특화된 형태의 제품을 제공하기도 한다.

 

양자 컴퓨팅 시장동향, 경쟁현황

전문가들은 2030년까지 양자 컴퓨팅의 총 시장 규모가 650억 달러에 이를 것으로 예상하고 있다. 양자 컴퓨터는 일반 컴퓨터로 해결할 수 없는 매우 복잡한 계산에 응용할 수 있으며, 화학, 의학, 금융, 농업 산업 등에서 대용량 계산이 필요한 시뮬레이션, 최적화, 기계학습 등에 활용할 수 있다. 예를 들면, 고전적 컴퓨터로도 기계학습을 할 수 있지만, 양자 컴퓨터는 데이터 집합에 있는 좀 더 복잡한 내부 구조를 분석할 수 있어서 금융 위험분석, 영상 또는 화학 구조와 같은 다변량 데이터 분류에 활용할 수 있다. 양자 컴퓨터는 아직까지는 주로 실험 또는 연구 목적으로 사용되고 있다. 대규모 양자 컴퓨터 개발은 아직 초기 단계이며, 본격적 상용화를 위해서 극복해야 할 과제가 많이 남아 있다. 

 

양자 컴퓨터를 생산하는 경쟁회사인 구글, IBM, 스타트업인 리케티 컴퓨팅(나스닥, 티커:RGTI)은 초전도 회로 방식을 사용하고 있다. 다른 경쟁회사인 Quantinuum, Alpine Quantum Technologies는 아이온큐의 방식과 유사한 이온 트랩 방식을 사용하고 있다.  그 밖에도 D-Wave Quantum(뉴욕증권거래소, 티커:QBTS)의 경우 독특한 양자 어닐러(Quantum Annealer)를 생산하고, QuEra Computing의 경우 중성 루비듐 원자 배열을 사용하여 양자 컴퓨터를 만들고 있다.

 

사업전망, 개인적 투자의견

양자 컴퓨팅은 지금 당장보다는 미래에 수요가 많아질 것으로 보인다. 아이온큐는 양자 컴퓨터의 선두 주자임에 틀림없으나, 양자 컴퓨터의 완성도와 성능을 높이려면 기술적으로 정교함이 요구되어 연구개발이 지속되어야 하고 대용량 연산 처리가 필요한 응용 분야가 지속적으로 개발되어야 한다. 

 

아이온큐 연간 매출 및 순이익

 

 

아이온큐의 연간 매출은 조금씩 증가하는 모습을 보이고 있으나 연구개발비 증가 등으로 인해 순손실이 커지고 있는 상황이다. 아이온큐의 주가는 2021년 11월에 약 35달러의 최고가를 기록한 후 하락 및 조정 추세를 보이고 있다. 양자 컴퓨터에 대한 기술적 불확실성 등으로 인해 공격적으로 투자하기에는 위험이 커 보인다. 미래를 위한 희망을 가지고 가격이 많이 떨어졌을 때 주식을 조금 사놓는 방식의 투자가 적절해 보인다.