韓国が10年遅れた… 「1兆果敢な賭け」 量子技術追撃戦略は

ユン政府、量子技術の追撃に「1兆」ベット… 米国・EU追撃速度戦 イ・ジョンホ科学技術情報通信部長官の「両者」愛は本当だ。昨年11月には長官直属の「量子技術開発支援課」を新設し、これまでコンピューティング・通信・センサーなど省庁内に分散していた量子技術振興業務を集めた。「第2の半導体神話」を導くことができる分野で量子技術を指摘し、「未来産業・安保のゲームチェンジャー」とも強調した。最近では、量子先導国水準の技術及び産業化力量確保を目標に、１兆ウォン規模の予備妥当性調査（イェータ）を申請した。 10日、科学界によると、科学技術情報通信部は今月初めに「量子科学技術フラッグシッププロジェクト」を企画し、予備を申請した。来年から来る２０３１年まで８年間、合計９９６０億ウォンが投入される超大型プロジェクトだ。量子コンピュータ・通信・センサー分野の核心技術を確保する計画だ。 核心はすべてのシステムが備えられた「韓国型量子コンピューティングシステム検証・活用」を通じて、2030年代初頭に1000キュービット級量子コンピュータを開発する内容だ。先に政府は来る2026年までに予算490億ウォンを投入して50キュービット量子コンピュータシステムを構築し、2030年には以前まで500キュービットまで性能を高めるという計画を公開したことがある。これに加え、量子先進国と対等な水準の1000キュービットまで目標を上げるという青写真だ。 世界的に量子コンピュータ分野をリードするIBMはすでに2021年に127キュービット量子コンピュータを公開しており、今年は1121キュービットレベルまで性能を高めるものと見られる。我々は多少出発が遅れたが、果敢な支援で技術追撃に速度を出すというのが政府の覚悟だ。 課期正統部はまた量子コンピュータよりは先導国と技術格差が狭い量子通信・センサ技術の育成を推進する。今回のプロジェクトには量子通信ネットワーク（初期量子インターネット）開発実証計画が盛り込まれた。また、GPS（グローバル航法システム）なしで活用できる量子センサーなどを開発することにした。 第1四半期の予算を申請したが、来年の予算反映の可能性も十分だ。前例もある 「２兆ウォン規模」の次世代発射体（ＫＳＬＶ－ＩＩＩ）事業は昨年３月に予備を申請し、対象選定と本予備を経た後、１１月末の結果が確定した。政府予算案には含まれていないが、国会審議過程で今年予算として追加された。両者R&D（研究開発）も技術確保が緊急だと判断されれば同様の手続きを経ることができる。 過期政統部関係者は「来月中旬ごろ予備対象に選定され、7ヶ月にわたって本予備を進行すると仮定すれば、11月末頃の結果が出る」とし「それでは時急性によって来年予算にも反映されることができる」と話した。 ◇「1兆ウォン量子イェータ、来年予算反映可能 これより先に量子技術グローバル４大強国を目標に、過期政統部が構想中の「国家量子ビジョン及び発展戦略」（国家量子戦略）が今年上半期確定する。政府は2021年4月、「量子技術R&D（研究開発）投資戦略」を樹立し、同年10月に量子技術特別委員会を設置し、関連分野投資を拡大してきたが、新たな国家量子戦略はこれまでよりもサーナー段階アップグレードされた量子育成青写真が盛り込まれる。 まず来る2026年までに479億ウォンを投入して量子インターネット技術を画期的に進化させるというビジョンも含まれた。また今年 △民・官パートナーシップ基盤の産業需要カスタマイズ型量子センサ開発(36億ウォン) △素材開発用量子シミュレータ開発(76億ウォン) △量子コンピューティング基盤量子利得探索研究支援(37億5000万ウォン)にそれぞれ予算を投入する。 技術発展の主体である量子技術人材育成にも努める。過期正統部によると、国内量子技術関連の博士級高級コア人材は約250人水準だ。科技政部はこれを来る2030年1000人水準まで増やすという目標の下、量子大学院を追加設置する計画だ。これに先立ち昨年は高麗大学をはじめとする９つの大学コンソーシアム１カ所を選定し、２０２４年まで毎年１つずつ大学連合を選定する計画だ。 米国・ＥＵ（欧州連合）など量子技術先導国との戦略的協力も推進する。昨年９月、韓米量子技術協力センターを開所したのに続き、年内の大欧州ハット力センターが扉を開く。インフラ側では、量子コンピューティング・通信・センシング研究と産業的活用に必要な量子素子製作工程支援のためのファブインフラ高度化案を上半期中に設ける。既存の通信網に公共・医療・産業部門の量子暗号通信の試験網を構築し、応用サービスの初期市場創出も推進する。 来る6月にはグローバル量子技術エコシステムの革新の流れを眺める国際カンファレンス「クォンタムコリア2023」を開催する。これを通じて専門家だけでなく一般大衆の量子技術に対する関心度を高めるという趣旨だ。 チョン・ジェウク課技政部の量子技術開発支援課長は「量子国家戦略には中長期的に私たちの量子技術が進むべきビジョンが総体的に盛り込まれるだろう」とし「産学研が力量を集めれば数年以内に先進国に追いつくことができると見て、選択と集中を通じて有望分野をうまく支援するのに気を使う」と明らかにした。 「先導国と10年の格差」… 韓国量子技術生存戦略「通信・センサー」 量子技術の産業化需要はその限界を予断できないほど無関心だ。韓国の専門家らは、量子技術先導国との格差を５～１０年の差で見ながらも、量子通信とセンサ分野は競争力があると評価する。 科学技術情報通信部、韓国知能情報社会振興院(NIA)、未来量子融合フォーラムが昨年末共同発刊した「量子情報術白書」によると、国内はもちろん米国・ヨーロッパ・中国・日本ですでに200以上の企業が量子技術の開発と商用化に突入した。 量子通信市場は２０２７年２１億ドル（２兆７７００億ウォン）以上と見込まれる。量子通信分野は国内外の主要通信会社間の先取り競争が激しい。SKテレコムは2011年に量子技術研究所である「クォンタムテックラップ」を設立し、2016年には楊崎分配（QKD）装置を活用して68キロ級有線QKD国家試験網を実施した。QKDは、量子力学の法則を活用して送受信者だけを解読できる暗号鍵を生成する物理的なセキュリティ装置だ。2017年には5mm×5mmサイズの超小型量子乱数生成チップ(QRNG)などを開発した。またQRNGを搭載した「ギャラクシーAクォンタム」シリーズも2020年から発売してきた。 KTは、公共通信網の量子暗号通信の適用に関して、2020年にNIAで発注した超連結知能型研究開発網（KOREN）事業に量子暗号通信網構築事業者に選ばれた。これを通じて韓国科学技術研究院(KIST)と共同研究を進め、ソウル都心の班浦、江南、瑞草、ヤンジェとウミョンドンを結ぶQKDネットワーク網を構成した。LGユープラスは量子耐性パスワード（PQC）技術を保有した。 このような技術力を基に昨年4月、LGユープラスはPQC技術を活用したB2B（企業間取引）プランを、同年7月にはKTとSKブロードバンドでQKD方式を活用した量子暗号通信B2Bプランを発売し、商用化初期基盤を設けた。このほか、韓国電力は韓電電力研究院、松岩シスコム、IDQなどと共に2020年に忠南顔面変電所から泰安変電所間40km区間に量子暗号通信技術を適用した電力通信網を構築した。私たちとして、EYLなどの中小企業は通信会社と協業し、関連核心部品の開発および輸出を進めている。 韓国電子通信研究院（ＥＴＲＩ）は、量子通信・センサ・コンピュータを全て開発できる政府出演研究機関だ。特に2020年常温で動作する量子インターネット（通信）技術を開発した。量子インターネットは、光子の量子重畳、量子もつれなどの量子力学現象を活用して量子データを伝達するインターネット技術である。従来のインターネットよりもデータ伝送のセキュリティを高め、計算能力を向上させることができ、次世代情報通信インフラ技術として挙げられる。 KISTは量子暗号通信技術を重点開発中だ。量子暗号通信は、通信送信者と受信者との間に暗号鍵を量子信号を用いて分配する技術である。複製が不可能で盗聴や監聴を試みると量子状態が変わってすぐに感知できる。最近、研究チームは量子暗号通信システムの核心部品である「量子干渉計」を半導体チップにすることに成功した。 量子センサー市場は２０２７年２０億３０００万ドル（２兆６８００億ウォン）以上と推算される。特に量子磁場センサ（４５．７％）と原子時計（３０．６％）などを中心に市場形成が行われる見通しだ。 韓国標準科学研究院は２０２１年、量子磁場センサを適用した「深磁度システム」（ＭＣＧ）を医療機器専門企業ＡＭＣＧに移転した。MCGは放射線と造影剤を使用せず、患者の心臓疾患を診断する革新技術です。心筋で発生する心筋電流が生み出す微細な生体磁場を測定する方式だ。 標準連は潜水艦に適用できる量子重力センサー技術も保有している。重力を測定し、水中でGPS（グローバル衛星航法システム）がなくても方向を見つけることができる技術だ。既存の潜水艦は、位置情報を確認するために定期的に水の上を思い出さなければならなかった限界を補完したものだ。 国防科学研究所（ＡＤＤ）も量子センサーの一種である「原子スピンジャイロスコープ」を開発した。ジャイロスコープは回転運動を意味する「Gyro」と見ているという「Scope」が合わされた言葉だ。回転運動を測定するセンサーという意味だ。原子スピンジャイロスコープは、今後GPS（グローバル衛星航法システム）がない地域でも活用できる。また技術が成熟すれば人工衛星にも搭載できる。 「量子技術、盲目的追撃できない…半導体で差別化しなければ」 韓国標準科学研究院が開発中の量子コンピュータ。/写真=韓国標準科学研究院 科学界は量子技術確保のために先導国を盲目的に追撃してはならないと口をそろえた。サムスン電子がメモリ半導体市場で競争優位にあるように先導国に比べ強みを持つ量子技術分野を選別して国家の投資を集中しなければならないという話だ。特に量子技術の確保に既存の半導体など製造業の強みを組み込む場合、技術主導権を握ることができるという声が出ている。 ハン・サンウク韓国科学技術研究院（ＫＩＳＴ）量子情報研究団長が最近、京畿道水原光橋に位置する研究室でマネーデーとインタビューを進めている。/写真=キム・インハン記者 ハン・サンウク韓国科学技術研究院（ＫＩＳＴ）量子情報研究団長は１０日、マネー・トゥデイとインタビューで「米国とヨーロッパなどで１００年間、量子源泉技術を開発してきたが、韓国が一日の朝に技術格差を狭めることができない」と話した。「量子コンピューターはまだ世界と格差が大きいが、量子暗号通信と量子センサー技術は世界的水準に近づいている」とし「その分野に韓国が強みを持つ半導体など製造業技術を融合すれば差別化戦略が可能だろう」と強調した。 実際、KIST量子情報研究団は量子暗号通信システムの核心部品である「量子干渉計」を半導体チップにすることに成功した。この分野では世界最上級の研究能力だ。量子暗号通信は、送受信者の間に暗号鍵を量子信号を用いて分配する技術である。複製が不可能で盗聴を試みると量子状態が変わってすぐに感知できる。ある団長は「量子コンピュータ・通信・センサーに入る核心部品を半導体チップにサイズを縮めなければ本格的な商用化がなされるだろう」と強調した。 ◇「公共半導体ファブ活用し、量子基礎研究の実用化重要」 左からイ・ヨンホ韓国標準科学研究院超伝導量子コンピューティングシステム研究団長、チョン・ジェウク科学技術情報通信部量子技術開発支援課長。/写真提供=科学技術情報通信部イ・ヨンホ韓国標準科学研究院（標準研）の半導体プロセスを直接活用することは難しい」と診断した。それとともに「現実的に量子技術開発のために半導体中古装備を活用したり、ナノ総合技術院などのような全国の公共半導体ファブ（Fab）を活用しなければならない」と助言した。 この団長は「量子先導国に比べて有望分野を選択して投資を集中しなければならない」とし「量子通信分野は世界水準に近づいており、量子センサーは先導国と技術格差が５年しかないため集中育成が必要だ」と言った。また「韓国は基礎研究を実用化に連携する能力が不足している。個々の技術は優れたものに統合できない」とし「量子技術も開発した後、統合が重要だ」と強調した。続いて「ヨーロッパの江蘇国のように国家が人材・技術・資源・インフラをどのように効率化するか戦略を作らなければならない」と提言した。 標準年は量子センサー分野に強みを見せる。量子磁場センサー、重力センサーなどを開発し、先端バイオ、国防分野の革新をリードしている。また、2026年までに50キュービット級超伝導量子コンピュータを開発する予定だ。米国、ヨーロッパなどと格差が大きいが、量子コンピュータは既存のコンピュータでは数百万年かかる計算を数日以内にでき、国家安全保障レベルでの開発が必要だ。 チョン・ジェウク科学技術情報通信部量子技術開発支援課長は「量子センサーと暗号通信分野は出演と企業などが技術を開発してきて競争力がある」とし「量子コンピューター技術は国家安全保障とサプライチェーンの側面で非常に重要であり、政策的支援が重要だ」と話した。それと共に「量子技術格差を狭めるために選択と集中が必要だ」とし「産学研の力量を集めて量子技術先制確保を支援する」と話した。 「アベンジャーズ」が宇宙を救うことができた秘訣…「量子力学」は何ですか？ 最近公開されたマーベル映画「アントマンとワスフ：クォンタムマニア」の一場面。 多くの人々が「量子」(Quantum)という言葉を聞くと、マーベルの映画から思い浮かぶ。2018年公開作「アベンジャーズ：インフィニティ・ウォー」で悪役タノスが指スナップ一度に宇宙生命体の半分を吹き飛ばした後、「アベンジャーズ：エンドゲーム」でアベンジャーズメンバーが世界を振り返る劇的な展開は量子力学と設定おかげで可能だった。確率と予測不可能性が支配する量子世界の中の時間は、私たちが足を踏み入れて生きていくマクロ世界とは違って流れるという点に着目したのだ。アベンジャーズの中でもアントマンのシリーズはまさに量子力学を前面に掲げている。 量子力学は、見知らぬ名前と同じくらい原理もすごい。一つの存在が既存の物理学原理では説明不可能な反応を起こすからだ。量子物理では、物質は粒子（物体）でありながら同時に波動（現象）です。両者の特徴は大きく二つである。一つから割れた二つの粒子の状態の間に対になる相関関係があり、二つを離れて離してもこの相関関係が維持される現象である「もつれ」と、物体が一つの固定された形態ではなく、複数の形態で確率的に同時に存在する「ネスト」です。 量子技術はこの量子特性を情報通信（ＩＴ）技術に融合したものである。量子状態を生成して制御、測定、分析する技術が量子技術であり、通常△量子コンピューティング△量子通信△量子センシングに区分される。 量子コンピューティングはこの重複の特性を利用したものである。一般的なコンピュータはビットを情報の基本単位として書く。バイナリ法によって0と1という2つの情報のうちの1つを表現する方式だ。一方、量子コンピュータの基本単位は、0と1という状態を「ネスト」したキュービット（Quantum bit：Qubit）だ。ビットとは異なり、キュービットは00、01、10、11を同時に表現できます。１回の演算に４つの状態が出ることができる確率情報が格納されるので、１つのキュービットに格納された情報は４つとなる。それほど複雑で高速な演算が可能だ。 量子もつれ現象は通信にも有用です。光の最も最小単位である「光子」に情報を載せる技術が量子通信だ。「もつれ」関係にある2人の光子は、遠く離れていてもお互いの情報をやりとりすることができる。2つの光子の間に第三者が介入するとすぐに特性が変わってしまうため、途中で割る盗聴の試みを防ぐことができ、暗号技術としても有用である。 （リンク：https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2023031117413798691）