MS, 첫 양자컴퓨팅 칩 공개…"양자컴 상용화 수년 안에"

마이크로소프트(MS)가 '위상초전도체'를 사용해 자체 개발한 양자 컴퓨팅 칩을 공개했다.

마이크로소프트가 공개한 양자컴 칩. 마이크로소프트 제공

19일(현지시간) MS는 처음으로 자체 개발한 양자 컴퓨팅 칩 '마요라나(Majorana) 1'을 개발했다고 밝혔다.

이에 앞서 구글은 지난해 자체 개발한 양자 칩 '윌로(Willow)'를 공개한 바 있다. 당시 구글은 윌로를 장착한 양자컴퓨터가 성능 실험에서 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 프론티어를 능가했다고 설명했다. 프론티어가 10셉틸리언(10의 24제곱)년, 즉 10자년은 걸려야 풀 수 있는 문제를 윌로를 장착한 양자컴퓨터는 단 5분 안에 풀었다는 것이다.

MS가 이번에 개발한 '마요라나 1'은 손바닥만 한 크기로 초전도 큐비트(Qubit)를 이용하는 일반적인 양자 컴퓨팅 칩과 달리 '위상적(topological) 큐비트'로 개발됐다. 이 큐비트는 모양이 변해도 본질이 변하지 않는 특성을 갖추고 있어 차세대 초전도 큐비트로 꼽혀 왔다.

0 또는 1의 '비트'로 정보를 처리하는 일반컴퓨터와 달리 양자컴퓨터는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩, 얽힘 상태인 큐비트를 활용한다. 이에 양자컴퓨터는 일반컴퓨터로는 불가능한 막대한 양의 정보를 빠르게 처리할 수 있어 미래 혁신 기술 중 하나로 꼽힌다. 다만 온도 등 외부 환경 변화에 양자 상태가 깨져 쉽게 오류가 발생할 수 있다는 단점으로 상용화까지는 수십 년이 걸릴 것으로 전망돼 왔다.

MS의 위상 초전도체는 인듐 비소와 알루미늄 등으로 구현됐으며 이를 통해 양자 정보의 손상을 막고 오류 파악과 수정도 자동 제어할 수 있게 됐다고 MS는 전했다.

양자 칩은 큐비트의 수가 많을수록 더 강력한 연산 능력을 발휘한다. '마요라나 1'에는 큐비트 8개가 탑재됐으며 100만개 이상 탑재될 수 있도록 설계됐다.

MS는 "큐비트 100만개 이상 탑재는 '양자컴퓨터 상용화' 시작 시기로 본다"며 "이번 칩 개발로 양자컴퓨터 시대가 몇 년 안에 실현될 수 있을 것"이라고 전망했으나 아직 해결해야 할 과제가 적지 않다는 지적이 나온다.

연합뉴스

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 지난달 "양자컴퓨터가 상용화되기까지 20년은 걸릴 것"이라고 말한 바 있다. 양자컴퓨터는 의약과 에너지 등 기존 슈퍼컴퓨터로도 풀지 못했던 인류의 난제를 해결해 줄 것으로 기대되면서 글로벌 기업들이 기술 개발에 나서고 있다. 구글과 MS에 이어 IBM은 2029년까지 오류 수정이 가능한 양자컴퓨터 개발을 목표로 하고 있다.

이승형 기자 trust@asiae.co.kr