양자 칩

양자컴퓨터에 대한 관심이 확대되고 있는 가운데 IT 융합 전문가로 꼽히는 정지훈 Asia2G 캐피털 파트너 겸 DGIST 교수가 지난 26일(현지시간) 양자컴퓨터 시장의 미래를 이렇게 전망했다. 정 교수는 이날 더밀크가 주최한 딥시크 쇼크 & CES 2025 산업별 집중분석 웨비나에서 '디지털 헬스케어와 퀀텀 컴퓨터'를 주제로 강연했다. 이날 정 교수는 양자컴퓨터의 상용화 시점을 자율주행 기술의 발전에 비유했다. 정 교수는 "양자컴퓨팅 사용화에 대한 의견은 분분하다"며 "다만 발전하는 모습이 자율주행차 도입에 대한 전망과 비슷하다"고 설명했다.가령 지난 2012년 자율주행차 상용화에 대한 전망은 5~10년, 그리고 더 늦은 2040년이 되도 어렵다는 의견이 분분했다. 정 교수는 "현재 자율주행 기술을 보면 레벨 2~3 정도의 자율주행 기술은 사용되고 있다. 그러나 완전 자율주행이라고 보기는 어렵다"며 "시각에 따라 상용화 시점은 완전히 달라진다"고 설명했다. 양자컴퓨팅도 이와 비슷하다. 정 교수는 향후 5년 내에 범용 양자컴퓨팅 시대가 도래할 것이라고 내다봤다. 정 교수는 "3년간 알고리즘이 안정화되고 기존 컴퓨터와 양자컴퓨팅을 결합한 하이브리드 접근법이 실용화 단계에 이를 것"이라며 "2030년 까지 오류를 정정하면서대규모 큐비트가 늘어날 것으로 기대한다"고 설명했다. 이어 "2030년 이후에야 범용 양자컴퓨팅 시대가 열릴 수 있을 것'이라고 전망했다.

‘마이크로소프트(Microsoft, 이하 MS)는 과학·기술계 난제로 여겨졌던 큐비트(Qubit) 확장을 어떻게 구현할까?’19일(현지시각) MS가 공개한 새로운 기술 기반의 양자 칩 ‘마요라나 1(Majorana 1)’에 대한 업계 관심이 뜨겁다. 핵심은 큐비트 확장이다. 확장, 제어가 매우 어려운 큐비트를 100만 개까지 확장할 수 있다고 발표했기 때문이다. 큐비트는 양자 컴퓨팅에서 데이터를 인코딩하는 데 사용되는 정보의 기본 단위다. 일반 컴퓨터에서 사용되는 ‘비트(bit)’에 대응하는 개념으로 보면 된다. 비트는 0과 1을 사용한 이진법으로 정보를 인코딩하며 전류가 흐르지 않으면 0으로, 전류가 흐르면 1로 표시한다. 0 혹은 1 어느 하나의 확정된 값을 가지는 비트와 달리 큐비트는 ‘양자 중첩(quantum superposition)’을 활용한다. 중첩은 입자가 관측되기 전까지 확률적으로 가능한 여러 상태가 겹쳐 존재할 수 있다는 양자역학의 개념이다. 비트와 달리 큐비트는 0과 1이 중첩돼 있는 상태를 가지는 것이다.

마이크로소프트(Microsoft, 이하 MS)가 새로운 아키텍처에 기반한 양자 칩 ‘마요라나 1(Majorana 1)’을 공개했다. 지난 12월 양자 칩 ‘윌로우(Willow)’를 발표한 구글에 이어 MS도 자체 개발 양자 칩을 선보임에 따라 양자 컴퓨터 상용화가 앞당겨질 것이란 관측이 나온다.  MS는 19일(현지시각) “마요라나 1은 세계 최초로 ‘토포콘덕터(Topoconductor, 위상전도체)’를 활용, 양자 컴퓨터의 구성 요소인 큐비트를 보다 안정적, 확장 가능한 방식으로 생산할 수 있다”고 밝혔다.위상전도체와 이를 가능케 하는 새로운 유형의 칩인 ‘마요라나 1’을 활용하면 백만 큐비트까지 확장 가능한 양자 컴퓨터를 개발할 수 있다는 설명이다. MS는 위상전도체와 마요라나 1을 반도체 발명에 비유했다. 반도체로 인해 오늘날의 스마트폰, 컴퓨터, 전자 제품이 가능해진 것과 마찬가지로 이런 신 기술 기반의 양자 컴퓨터가 등장하면 가장 복잡한 산업, 사회 문제를 해결할 수 있을 것이란 주장이다.