엔비디아는 2026년 최고의 양자 컴퓨팅 종목인가?

투자자들은 특히 '매그니피센트 7'의 일부 기업들에 있어 생성형 AI와 더불어 양자 기술을 구축하는 것이 얼마나 중요한지 인지하지 못하고 있을 수 있다. 구글(알파벳), 아마존, 마이크로소프트는 각각 윌로우(Willow), 오셀롯(Ocelot), 마요라나(Majorana)라는 독자적인 양자 프로세서를 생산했다. 구글 양자 AI 팀의 윌로우 연구 성과는 회로 성능 개선을 위해 오류 수정을 활용해 온 이전 사례들과 비교해 우수한 결과를 냈다. 또한 구글은 뛰어난 무작위 회로 샘플링(RCS) 벤치마크를 발표하며 주가 상승을 이끌었다. 다만 연구진은 이러한 성과가 기술 개발의 첫 단계에 불과하다는 점을 강조했다.

따라서 이러한 가능성에 대한 실질적인 일정은 중요하다. 업계의 많은 이들이 기존 고전 컴퓨팅 대비 진정하고 실질적인 양자 우위가 2030년 이전에는 확보되지 않을 것이라고 보고 있으며, 상당수는 유의미한 양자 기술의 진보를 보기까지 2040년대 중반은 되어야 할 것이라고 믿고 있기 때문이다.

오늘날 양자 컴퓨팅은 기업 수준에서 여전히 주로 실험 중심의 시도이며, 대다수 기업은 여전히 연구 및 개발 단계에 깊이 관여하고 있다. 구체적으로 IonQ와 Rigetti는 이온 트랩과 초전도체를 활용하는 게이트 기반 시스템을 개발 중인 반면, D-Wave의 양자 어닐링 시스템은 최적화 문제에 집중하고 있다.

궁극적으로 이들 기업은 큐비트 개발 및 활용과 관련된 가장 어려운 물리적 과제들을 다루고 있으며, 따라서 수행된 모든 작업은 향후 양자 컴퓨터의 상업적 배포를 위한 기초가 된다.

2026년 Nvidia는 고전적 슈퍼컴퓨팅 기술과 양자 하드웨어를 잇는 "범용 가교" 역할을 할 명확한 양자 컴퓨팅 전략을 수립했습니다. Nvidia는 독자적인 양자 프로세싱 유닛(QPU) 개발에 집중하는 대신, 양자-고전 컴퓨터 하이브리드화가 효과적으로 작동하도록 돕는 필수 소프트웨어 및 하드웨어 "접착제(glue)"를 생산하는 데 주력하고 있습니다.

Nvidia의 주요 양자 컴퓨팅 사업 영역 및 제품은 CUDA-Q, cuQuantum, NVQLink, DGX Quantum 및 NVAQC입니다.

1. CUDA-Q (소프트웨어 플랫폼)

CUDA-Q는 하이브리드 컴퓨팅의 "운영 체제" 역할을 하는 오픈 소스 기반의 QPU 독립적 플랫폼입니다. 개발자는 이를 통해 CPU, GPU, QPU 전반에서 실행되는 코드를 단일 환경(C++ 또는 Python)에서 작성할 수 있습니다. 2026년 기준, IonQ, Rigetti, IQM 등을 포함해 전 세계에서 공개적으로 사용 가능한 양자 프로세서의 약 75%와 통합되어 있습니다. 이 플랫폼은 작업 분배를 자동화하여 과중한 수학적 시뮬레이션은 GPU로, 특정 양자 작업은 QPU로 전송합니다.

2. cuQuantum (시뮬레이션 SDK)

연구자들은 양자 하드웨어가 아직 대규모로 개발되지 않은 상황에서 Nvidia GPU를 통해 양자 회로의 예상 동작을 시뮬레이션할 것입니다. cuQuantum 프레임워크를 사용하면 Nvidia GPU 가속 라이브러리(예: cuStateVec 및 cuTensorNet)를 활용해 기존 CPU 기술보다 수천 배 더 빠르게 양자 회로를 시뮬레이션할 수 있습니다. 가장 최근에 출시된 cuQuantum 소프트웨어 버전(v25.11)에는 양자 회로 및 스테빌라이저에서 랜덤 파울리 연산자(random Pauli operators)의 전파를 시뮬레이션하는 기능과 같은 새로운 기능이 포함되어 있으며, 이는 양자 오류 정정(QEC) 개발 및 더 크고 견고한 양자 컴퓨팅 시스템 설계에 중요한 역할을 합니다.

3. NVQLink (하드웨어 인터커넥트)

2025년 말 발표된 NVQLink는 양자 컴퓨팅의 "지연 시간 병목 현상"을 해결하기 위해 설계된 고속 하드웨어 아키텍처입니다. 이는 GPU와 양자 시스템 컨트롤러 간에 4마이크로초 미만(<4 microseconds)의 직접적인 저지연 연결을 제공합니다. 이러한 속도는 "큐비트(qubits)"가 양자 상태를 잃기(결어긋남, decoherence) 전에 고전적 GPU가 오류 데이터를 처리하고 수정 사항을 양자 프로세서로 다시 보내야 하는 양자 오류 정정에 필수적입니다.

4. DGX Quantum (하이브리드 시스템 아키텍처)

Nvidia는 Quantum Machines와 같은 기업과 협력하여 물리적 하드웨어 시스템인 DGX Quantum을 구축합니다. 이 시스템은 이스라엘 양자 컴퓨팅 센터 및 다양한 미국 국립 연구소와 같은 글로벌 연구 센터에서 신약 개발 및 재료 과학 분야의 1세대 유틸리티 규모 양자 애플리케이션을 개발하기 위한 "워크벤치(workbench)"로 사용됩니다.

5. NVAQC (연구 및 생태계)

NVIDIA 가속 양자 컴퓨팅 연구 센터는 생태계 발전을 위한 허브 역할을 합니다. Nvidia는 벤처 캐피털 부문을 통해 선도적인 양자 스타트업(Quantinuum, QuEra, PsiQuantum 등)에 투자하여 이들의 차세대 하드웨어가 Nvidia 스택과 기본적으로 호환되도록 보장합니다.

업계 내 다른 기업들과 대조적으로, NVIDIA는 QPU 환경에서 완전히 차별화된 경로를 개척해 왔습니다. 가능한 최상의 QPU를 개발하려는 시도 대신, NVIDIA는 하이브리드 시스템을 위한 소프트웨어와 하드웨어 구성 요소를 통합함으로써 양자 컴퓨팅 및 가속(고전이라고도 불리는) 컴퓨팅 솔루션의 완전한 생태계를 구축하는 데 집중하고 있으며, 이를 미들웨어를 통해 상호 연결할 계획입니다.

CUDA-Q 솔루션은 애플리케이션 개발자가 전체 스택을 처음부터 다시 개발하지 않고도 CPU, GPU 및 QPU에서 작동하는 애플리케이션을 제작할 수 있게 해줍니다. 또한 NVQLink는 데이터가 매우 빠른 속도로 흐르는 고속 데이터 경로를 통해 QPU와 GPU 간의 저지연 및 고대역폭 연결성을 제공하여 원활한 통신을 가능하게 합니다.

이러한 브리징 전략은 어떤 양자 프로세서 설계나 큐비트 아키텍처가 표준 형식이 되더라도 이에 대비할 수 있게 한다는 점에서 NVIDIA에 있어 신중한 헤지 수단이 됩니다. 또한 NVIDIA의 브리징 접근 방식은 전체 생태계 지원을 위해 제공하는 다양한 도구들과도 잘 부합하며, 그중 하나인 cuQuantum은 GPGPU 가속 컴퓨팅을 활용해 엔지니어의 양자 워크플로우 개발을 돕는 소프트웨어 개발 키트입니다. 이를 통해 엔지니어들은 향후 사용할 차세대 양자 시스템 구축에 익숙한 소프트웨어 개발 프레임워크를 사용할 수 있습니다.

또한 2023년 3월 NVIDIA는 최첨단 세대의 NVIDIA GPU와 Quantum Machines의 양자 하드웨어를 결합한 DGX Quantum을 공개했으며, 연구 과학자들이 양자 컴퓨팅의 성능을 활용할 수 있는 도구에 접근할 수 있도록 하는 것을 목표로 삼고 있습니다. DGX Quantum을 통해 NVIDIA는 연료 효율적인 제트 항공기 엔진 개발을 지원하고 의약품 및 건강 관련 제품 개발을 간소화하는 등 실질적인 혁신을 추진할 태세를 갖추었습니다.

상황을 보다 넓은 관점에서 조망하면 이러한 견해를 뒷받침하는 거시적 지원 체계가 존재함을 알 수 있다. 엔비디아의 실적은 빅테크 기업들이 AI와 관련해 어디에 자금을 지출하는지에 크게 좌우될 것이며, 이들이 자본 지출(CapEx)을 계속해서 가속화할 것으로 보인다. 현재 자본 지출 곡선의 기울기는 하이퍼스케일 데이터 센터(특히 확장 구축)와 네트워킹 및 칩 조달이 최우선 순위임을 보여준다.

골드만삭스에 따르면 하이퍼스케일러들은 2026년까지 AI 인프라에 향후 약 5,000억 달러를 지출할 것으로 예상되며, 맥킨지는 AI 인프라 시장 규모가 2020년대 말까지 약 7조 달러에 달할 수 있다고 전망했다. 이에 따라 이는 단기적으로 엔비디아에 매우 긍정적인 소식이다.

더욱 중요한 점은 AI 인프라 구축이 엔비디아에 장기적인 다년 성장 주기를 제공한다는 것이다. 향후 수년 동안 양자 컴퓨팅이 전체 AI 담론에서 보다 중요한 기여 요인으로 자리 잡으면서 엔비디아 제품에 대한 막대한 수요가 지속될 것으로 보인다. CUDA-Q와 NVQLink는 아직 회사의 핵심 컴퓨팅 및 네트워킹 분야에 비해 비중이 크지 않으나, AI 인프라 시대를 지나며 양자 기술의 확보는 점점 더 중요해질 전망이다.

1월 21일 현재 엔비디아(NVDA) 주가에 대해 어떻게 생각하십니까? 현재 시점에서 엔비디아 주식은 24배의 선행 주가수익비율(forward PE ratio)로 거래되고 있으며, 이는 기존의 성장 프로필과 월가의 전망치를 바탕으로 볼 때 매우 매력적인 수준으로 보입니다.

또한, AI 기술이 비즈니스 세계 전반에 걸쳐 지속적으로 확산됨에 따라 양자 컴퓨팅이 엔비디아의 거대한 장기 성장 전략 내에서 또 다른 강력한 축이 될 것이라고 믿습니다. 향후 몇 년 동안 엔비디아 주식 매수를 고민하는 개인들은 향후 밸류에이션 확대 가능성에 주목해야 하며, 엔비디아를 투자자가 장기 보유할 만한 유효한 종목으로 보아야 합니다.

양자 컴퓨팅은 아원자 수준에서 물체의 확정적인 상태가 결여되어 있음을 설명하는 중첩을 포함하여 양자역학의 원리를 활용한다. 이는 특정 유형의 계산에서 전통적인 컴퓨팅 방식 대비 상당한 성능 향상 가능성으로 이어진다. 다만, 2025년 현재 이 기술은 여전히 주로 개발 단계에 있다. 양자 시스템 구축 속도와 비용의 개선은 물론, 학계와 소프트웨어 개발자가 양자 시스템을 다룰 수 있게 해주는 클라우드 기반 솔루션의 등장은 양자 시스템에 접근할 수 있는 사용자 수를 증가시켰다.

구글은 프로젝트 '윌로우(Willow)'를 통해 오류 수정 알고리즘의 성능이 현재의 모든 알고리즘이 양자 기반 시스템을 사용하는 알고리즘으로 대체될 때까지 계속해서 향상될 것이며, 양자 기반 시스템에서 도출된 알고리즘이 현재의 양자 컴퓨팅 플랫폼에 원활하게 통합될 것임을 보여주었다. 따라서 구글의 윌로우가 달성한 RCS 벤치마크 점수가 이 분야에서 이전에 테스트된 모든 프로젝트 중 최고 수준을 나타내는 것은 놀라운 일이 아니지만, 이는 실용적인 목적으로 활용될 양자 시스템 개발 경로의 시작일 뿐이다.

양자 컴퓨팅의 미래는 불확실하지만, 퓨어 플레이(단일 업종 집중 투자)는 위험이 높기 때문에 포트폴리오를 다각화하는 것이 합리적이다.

또한 업계 내 소프트웨어 분야가 크게 성장하고 있는 한편, 통합 하드웨어 및 소프트웨어 제작에 전념하는 기업들도 존재하며 이들은 양자 컴퓨팅 분야에서 계속해서 중요한 기업으로 남을 것이다. 이와 유사하게 양자 컴퓨팅 시장에 대한 추가적인 노출을 확보하기 위해 '디파이언스 퀀텀(Defiance Quantum)'이라는 양자 상장지수펀드(ETF)가 존재한다. 양자 경쟁 우위를 달성하기까지 오랜 시간이 걸릴 수 있기 때문에, 일부 전문가는 2030년까지 광범위한 양자 우위가 나타나지 않을 것이라고 믿는 반면, 다른 전문가들은 2040년대 중반까지 소요될 것으로 예상한다.

이와 같이 투자 자본을 이미 현금 흐름을 창출하고 있는 일부 기업과 위험한 퓨어 플레이인 다른 기업들에 분산하는 것이 유익할 수 있다. 두 유형의 기업을 모두 포함하는 다각화된 접근 방식은 투자자가 양자 컴퓨팅 투자를 시작하기에 좋은 방법이다.

엔비디아(Nvidia)는 2026년에 가장 매력적인 양자 컴퓨팅 투자처인가? 많은 투자자에게 그 답은 '그렇다'일 가능성이 높다. 엔비디아는 양자 프로세싱 유닛(QPU)을 구축하는 것이 아니라, CUDA-Q, NVQLink, cuQuantum 및 DGX Quantum과 같은 제품을 통해 양자 컴퓨팅과 고전 컴퓨팅이 함께 작동하는 데 필요한 인프라를 구축하고 있다. AI 인프라 분야에 집중하는 초기 단계 기업으로서 엔비디아는 이 부문의 지출 증가로 인한 혜택을 받을 가능성이 높으며, 퓨어 양자 플레이와 관련된 위험 없이 양자 기업에 투자할 수 있는 방안을 제공한다.

따라서 투자자는 엔비디아 주식을 보유하는 동시에 엄선된 양자 기업이나 ETF에 투자할 수 있다. 만약 2026년 양자 투자 전략의 근간으로 단일 주식을 고려하고 있다면, 엔비디아는 상장된 모든 기업 중 규모, 전략 및 지속성 면에서 최고의 조합이 될 가능성이 높다. 또한 엔비디아 주가가 양자 컴퓨팅의 가교 역할을 반영하지 않은 채 주로 핵심 AI 사업에 의해 움직이고 있다면, 이는 장기 주주들에게 다른 양자 투자 대비 잠재적으로 유리한 투자 위치를 제공할 수 있다.

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