시카고의 원자 집게부터 2030년 베트남의 꿈까지

6월의 어느 더운 아침, 보안경을 쓴 한 고등학생이 실험실 테이블에서 핀셋을 조심스럽게 잡고 있었습니다. 그녀는 쌀알보다 작은 금속 조각인 캔틸레버 탐침을 집어 들고 뒤에 있는 원자간력현미경(AFM)에 집어넣어야 했습니다.

"걱정 마세요! 제가 실수할 수도 있어요." 시카고 주립대학교 대학원생인 뮤리얼 맥클렌던은 격려했습니다. 그는 지역 학생들을 연구실로 초대하여 양자 기술에 대해 배우는 여름 양자 감지 프로그램에 참여하고 있습니다.

시카고의 이런 모습은 단순한 교육 활동이 아니라 양자 교육(GDLT) 분야에서 나타나는 강력한 글로벌 추세를 반영하고 있습니다.

고등학교부터 대학원까지의 종합 모델

시카고 대학은 양자 과학 분야에서 세계 최대 규모의 협력 네트워크 중 하나인 시카고 양자 거래소(CQE)를 통해 인상적인 GDLT 생태계를 구축했습니다.

CQE는 시카고 대학, 일리노이 대학(시카고), 하버드 대학 등 미국 내 최고 대학을 연결할 뿐만 아니라, 국가 연구소 및 산업 파트너와도 연계합니다.

시카고 모델을 다른 모델과 차별화하는 점은 '고등학교에서 직장까지'의 교육 전략입니다.

시카고 주립 대학의 여름 양자 감지 프로그램은 처음에 12명의 학생으로 시작했지만 3년차에는 24명으로 늘어나 관심이 커지고 있음을 보여주었습니다.

학생들은 주사전자현미경(SEM)과 같은 최첨단 장비를 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 시카고 대학과 페르미 국립연구소의 연구실에서 실습할 수도 있습니다.

"양자 인력을 개발하려면 먼저 사람들에게 양자 과학이 무엇인지 알려야 합니다."라고 QuBBE(양자 챌린지 생물물리학 및 생물공학 연구소)의 인력 개발 책임자인 발레리 고스 박사는 강조했습니다.

Từ nhíp gắp nguyên tử ở Chicago đến giấc mơ Việt Nam 2030 - 1 — 시카고 주립 대학에서 학생들이 양자 기술에 대해 배우고 있다(사진: 시카고).

이러한 철학은 긍정적인 도미노 효과를 낳았고, 이 프로그램에 참여한 많은 학생들이 예일대, 미시간대, 프리츠커 분자공학과 등 명문 대학에 진학했습니다.

학부 수준에서 시카고 대학은 양자 집중을 포함한 분자 공학 학사 프로그램을 개척했습니다. 이는 학부 수준에서 양자 엔지니어를 공식적으로 양성한 세계 최초의 이니셔티브 중 하나입니다.

이 학교는 또한 전국 최초의 양자 과학 및 공학 박사 과정을 제공하며, 박사 과정 학생의 100%가 1학년 때부터 연구를 시작합니다.

세계 양자기술에 대한 막대한 투자 경쟁

2025년은 양자 기술 역사상 중요한 전환점을 맞이하는 해로, 전 세계가 이론 수준에서 실제 적용이 가능한 상용 제품으로 전환하는 과정을 목격하게 됩니다.

호주 전략 정책 연구소(ASPI)에 따르면 중국은 양자 기술에 140억 달러가 넘는 공적 자금을 할당해 가장 많은 자금을 지원했으며, 그 뒤를 이어 유럽 연합(EU)이 72억 달러를 지원했습니다.

중국은 국립양자정보과학연구소를 통해 양자 연구에 150억 달러 이상을 투자했고, 미국도 2023~2025년 기간 동안 12억 달러의 예산을 책정한 국가양자이니셔티브법을 통과시켰습니다.

Google, IBM, D-Wave와 같은 주요 기술 기업은 기존 컴퓨터보다 수백만 배 더 강력한 성능을 갖춘 양자 컴퓨팅 시스템을 개발하고 있습니다.

128큐비트 윌로우 칩(양자 비트)을 탑재한 구글은 1% 미만의 오류율을 달성했고, 모듈형 상호 연결성을 갖춘 1,121큐비트 콘도르와 133큐비트 헤론을 탑재한 IBM은 최고 연구팀과 재정 자원을 결합하여 상당한 진전을 이뤘음을 입증했습니다.

양자 혁명 속의 베트남: 시작부터 전략적 비전까지

위의 글로벌 맥락에서 베트남 역시 양자 교육 및 연구 분야에서 격려적인 움직임을 보이고 있습니다.

과학기술부 차관 Pham Duc Long은 구글과 양자 기술 연구 개발 협력 및 AI 플랫폼에서 디지털 전환을 위한 중소기업 지원에 대해 논의하기 위한 실무 회의를 가졌습니다.

구글 신흥시장 담당 부사장인 도론 아브니 씨는 베트남 공산당 중앙위원회의 제57-NQ/TW 결의안을 통해 나타난 베트남의 전략적 비전과 디지털 전환에 대한 결의에 대한 인상을 표현했습니다.

Từ nhíp gắp nguyên tử ở Chicago đến giấc mơ Việt Nam 2030 - 2 — 과학기술부 차관 Pham Duc Long이 구글과 회의 및 실무 세션을 진행하는 모습(사진: 과학기술부)

57-NQ/TW 결의안에서는 CNLT를 베트남이 투자를 우선시하는 전략적 기술 중 하나로 지정했습니다.

이 결의안을 이행하기 위한 행동 계획은 2045년까지 베트남을 선진 고소득 국가로 만드는 목표를 설정했으며, 여기서 정보통신기술이 중요한 역할을 할 것입니다.

구체적으로, 베트남은 2030년까지 10억 달러 이상의 가치를 지닌 디지털 기술 기업을 최소 10개 보유하는 것을 목표로 합니다.

베트남 양자 교육의 발전

베트남에서 GDLT 활동이 체계적으로 나타나기 시작했습니다. 베트남 고등수학연구소(VIASM)는 CNLT 관련 강좌 및 세미나 개최에 선구적인 역할을 하고 있습니다.

VIASM과 과학대학이 공동으로 주최한 "양자 컴퓨팅: 이론과 실제" 과정에는 많은 대학, 연구소, 기업의 학생들이 참여했습니다.

특히 이 프로그램은 학생들이 IBM 클라우드 플랫폼을 통해 실제 양자 컴퓨터에서 직접 프로그래밍할 수 있도록 하여 양자 프로그래밍을 실무적으로 경험할 수 있도록 지원합니다. 학생들은 아다마르 게이트, 2큐비트 게이트(양자 비트), 진폭 증폭 알고리즘, 그로버 알고리즘 등의 개념을 접하게 됩니다.

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2025년이 유엔에서 양자 과학 및 기술의 국제 해(IYQ)로 선정된 것을 기념하여 VIASM은 "양자 과학 및 기술의 100년"을 주제로 단기 과정 및 워크숍을 개최하여 학생부터 비즈니스 전문가까지 50명 이상이 참여했습니다.

이 과정은 중첩 및 얽힘과 같은 양자 현상을 활용하여 여러 솔루션을 동시에 탐색하는 중요한 양자 알고리즘인 Grover Search 알고리즘을 직접 프로그래밍하는 데 중점을 둡니다.

또 다른 긍정적인 신호는 베트남에서 처음으로 양자 여름 학교가 꾸이년의 국제학제과학교육센터(ICISE)에서 개최되었다는 것입니다. 이 행사에는 노벨 물리학상을 수상한 4명의 교수를 포함하여 전 세계의 주요 과학자 22명이 참여했습니다.

이 프로그램은 양자장론과 양자중력에 초점을 맞춰 베트남의 양자 연구 활동의 국제적 위상을 보여줍니다.

국제 협력: 개발을 위한 중요한 다리

베트남은 원자력 분야에서 국제 협력을 적극적으로 확대하고 있습니다. 러시아의 로사톰(Rosatom)사는 이 분야에서 베트남과 협력할 의향을 밝혔으며, 모스크바에서 개최되는 국제 원자력 회의에 베트남 과학자들을 초청하는 등 적극적인 협력 의지를 밝혔습니다.

러시아 로사톰(Rosatom)의 양자기술부문 이사인 예카테리나 솔체바(Ekaterina Soltseva) 여사는 전 세계적으로 초전도 사슬, 이온, 중성 원자, 광자 등 4가지 플랫폼에서 모두 작동하는 양자 컴퓨터를 보유한 나라는 중국, 미국, 러시아 등 3개국뿐이라고 강조했습니다.

Từ nhíp gắp nguyên tử ở Chicago đến giấc mơ Việt Nam 2030 - 4 — 러시아의 양자 기술 연구소(사진: ANS).

50큐비트 이상의 양자 컴퓨터를 보유한 나라는 러시아를 포함해 6개국뿐이며, 러시아는 Ion과 Neutral Atom이라는 두 가지 플랫폼에 두 대의 컴퓨터를 보유하고 있습니다.

로사톰은 베트남과의 협력을 환영하며, 모스크바에서 열리는 최대 규모의 AI 국제 컨퍼런스에 베트남 과학자들을 초대하여 로사톰이 러시아에서 이 기술의 적용을 소개하고 구체적인 협력 기회를 논의할 수 있도록 하는 것부터 시작할 것을 제안합니다.

베트남-일본 공동 보도자료에서 두 총리는 반도체, 인공지능(AI), 양자, 디지털 및 친환경 전환, 에너지 및 전략적 인프라 분야에서 협력 가능성을 연구하기로 합의했습니다.

이는 CNLT가 국가 간 최상위 협력 의제에 포함되었다는 신호입니다.

일본은 NEXUS 프로그램(일본-아세안 과학·기술·혁신 협력 네트워크)에 따라 반도체 공동 연구 협력 프로젝트에 공동 자금을 지원하는 등 베트남의 반도체 분야 연구 역량 강화를 지원하겠다고 약속했으며, 인공지능과 양자 분야에서의 협력 가능성도 연구하겠다고 약속했습니다.