양자컴퓨팅은 0과 1의 이진 비트만을 활용하는 기존 컴퓨터와 달리, 0과 1 두 상태를 동시에 표현‧처리하는 큐비트(qubit)를 사용함으로써 연산 속도와 데이터 처리량에서 혁신적 도약을 가능하게 하는 차세대 기술이다.
2025년 8월 3일, 나스닥닷컴의 보도에 따르면 이 기술은 아직 연구실 단계에 머무르고 있지만, Grand View Research는 2025~2030년 연평균 성장률(CAGR)을 20.5%로 전망한다. 다만 엔비디아(Nvidia)의 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 “매우 유용한 양자컴퓨터가 대중화되기까지는 15~30년이 걸릴 것”이라고 경고한 바 있다.
투자자들이 이 시장이 본격적으로 폭발하기 전에 포트폴리오 노출도를 높이고자 한다면, 아이온큐(IONQ)와 마이크로소프트(MSFT) 두 종목이 유망한 선택지로 거론된다.
1. 투기적 성장주 ― 아이온큐(IonQ)
아이온큐는 ▲최상위 제품인 Aria ▲상용 모델 Forte ▲온프레미스용 Forte Enterprise 등 3종의 양자컴퓨터를 판매하며, 2025년에는 차세대 시스템인 Tempo를 출시할 계획이다. 이 회사는 자체 클라우드 플랫폼을 통해 양자 연산 자원을 서비스형으로 제공하며, 고객으로 미 공군 연구소(U.S. Air Force Research Lab)와 여러 정부기관‧대학을 확보하고 있다.
특히 아이온큐는 ‘트랩드 아이온(trapped ion)’ 기술로 기존 양자처리장치(QPU) 크기를 수피트(ft)에서 수인치(in) 단위로 축소해 비용 절감·정확도 향상을 노린다. 회사가 제시한 알고리듬 큐비트(Algorithmic Qubit, AQ) 로드맵에 따르면 2024년 36 AQ에서 2025년 64 AQ, 2026년 256 AQ, 2027년 384 AQ, 2028년 1,024 AQ로 단계적 확장이 목표다. 동일 기간 게이트 오류율은 99.9%에서 99.95%로 개선될 전망이다.
아이온큐는 2024년 매출을 3,850만~4,250만 달러(전년 대비 75%~93% 성장)로 예상하며, 월가 컨센서스는 2025년 8,320만 달러, 2026년 1억5,330만 달러로 가파른 궤적을 그린다. 그러나 시가총액에서 부채를 제외한 엔터프라이즈 밸류(EV)가 65억3,000만 달러로, 2026년 예상 매출 대비 약 43배에 달해 밸류에이션 부담이 크다.
전문가 시각: 아이온큐는 ‘순수 플레이(pure play)’ 양자컴퓨팅 주식으로 희소성이 높다. 단, 아직 적자구조인 만큼 장기적 안목 및 리스크 감내 능력이 필수다.
2. 보수적 성장주 ― 마이크로소프트(Microsoft)
마이크로소프트는 클라우드·AI 리더로 알려져 있으나, 17년 연구 끝에 ‘메이저라나 1(Majorana 1)’ 칩을 공개하며 양자 전선에서도 진전을 보였다. 이 칩은 데스크톱 CPU 크기의 회로에 8개 위상학적 큐비트(topological qubit)를 집적했으며, 1937년 이탈리아 물리학자 에토레 메이저라나가 예견한 ‘메이저라나 입자’를 전자 대신 운반체로 활용해 안정성을 높였다.
아이온큐의 최상급 Forte 시스템이 최대 36 AQ 성능을 내는 것과 비교하면, 마이크로소프트의 위상학적 큐비트는 유사한 수준이지만, 추후 칩을 체인 형태로 연결해 최대 100만 큐비트로 확장한다는 비전을 제시한다. 회사 측은 “유용한 양자컴퓨터 시대가 수십 년이 아닌 ‘수년 내’ 도래할 것”이라고 강조한다.
현재 상용화 일정은 불확실하나, 메이저라나 칩이 자사 클라우드 · AI 생태계에 통합되면 연산 효율과 에너지원 절감의 시너지가 클 것으로 전망된다. 애널리스트들은 2024~2027 회계연도(6월 결산) 동안 마이크로소프트의 매출과 주당순이익(EPS)이 모두 CAGR 14%로 견조하게 성장할 것으로 본다. 주가수익비율(PER) 27배(내년 예상 이익 기준)는 빅테크 평균 대비 무난한 편이다.
기자 해설: 마이크로소프트는 균형 잡힌 포트폴리오(클라우드·AI·게임·엔터프라이즈 소프트웨어) 덕분에 양자컴퓨팅 리스크를 분산시킬 수 있다. 중장기적으로 메이저라나 칩을 통한 AI 학습·추론 속도 향상이 현실화되면 주가 리레이팅이 가능하다.
전문 용어 풀이
큐비트(Qubit): 고전 비트(0 또는 1)와 달리 ‘중첩(superposition)’ 상태로 0과 1을 동시에 가질 수 있는 양자 정보 단위.
위상학적 큐비트: 결함 내성이 높아 오류율을 크게 줄일 수 있는 구조. 메이저라나 입자를 기반으로 함.
트랩드 아이온: 전기·자기장을 이용해 이온 상태의 원자를 공중에 가둔 뒤, 레이저로 제어해 큐비트로 활용하는 방식.
알고리듬 큐비트(AQ): 물리적 큐비트의 개수보다 중요도가 높은 ‘실질적’ 연산 성능 지표로, 오류율 등을 반영해 산정.
투자 관전 포인트
1) 시장 초기 성장률: 2025~2030년 20.5% CAGR(Grand View Research) → 조기 진입 시 과실 확보 가능.
2) 기술 상용화 타임라인: 엔비디아는 15~30년, 마이크로소프트는 ‘수년 내’ 전망 → 기업별 기술 로드맵 확인 필수.
3) 밸류에이션: 아이온큐 EV/매출 43배(2026E) vs. 마이크로소프트 PER 27배(2026E) → 리스크·보수적 접근 차별화.
4) 수익성 전환 시점: 아이온큐는 장기간 적자 예상, 마이크로소프트는 안정적 현금흐름 확보.
결론
양자컴퓨팅 패러다임이 본격화되기 전 ‘선도 기술력’과 ‘재무 구조’를 균형 있게 고려하면, 아이온큐는 고위험·고수익형, 마이크로소프트는 안정성 기반 성장형 선택지로 구분된다. 투자자는 개인의 위험허용도·투자 기간·포트폴리오 분산 여부를 감안해 비중을 결정해야 한다.
