양자컴 권위자 세넬라르가 짚은 상용화의 '마지막 퍼즐'

연구자와 현장인력 소통 강조
단순 큐비트수보다 초당 연산수 주목
"더 많은 여성, 공학 분야 진출해야"

"양자 컴퓨터가 실험실을 넘어 산업 표준이 되기 위한 마지막 숙제는 결국 '산업화'입니다. 10개, 100개의 큐비트를 제어하던 기술을 이제 수백만 개 단위로 확장하는 거대한 도전에 직면해 있습니다."

파스칼 세넬라르(Pascale Senellart) 에콜 폴리테크니크(cole Polytechnique) 양자역학 교수 겸 프랑스 양자 컴퓨팅 기업 콴델라(Quandela) 공동창업자가 18일 이화여자대학교에서 열린 '여성, 미래의 힘 : 한·불 대화 140년' 포럼에 참석하기 전 이화여대 국제교육관 앞에서 포즈를 취하고 있다. 박승욱 기자

파스칼 세넬라르(Pascale Senellart) 에콜 폴리테크니크(Ecole Polytechnique) 양자역학 교수 겸 프랑스 양자 컴퓨팅 기업 콴델라(Quandela) 공동창업자는 18일 아시아경제와의 인터뷰에서 양자 기술의 상용화를 위한 '산업 생태계'의 중요성을 이같이 밝혔다.

세넬라르 교수는 현재 양자 컴퓨팅 분야에서 가장 넘기 힘든 장벽으로 '확장성(Scaling)'을 꼽았다. 그는 "연구자들과 산업 현장 사람들은 서로를 이해하지 못하고 대화조차 하지 않는 등 간극이 있다"며 "이들이 손을 잡고 수백만 큐비트 시대를 여는 산업 혁신을 이뤄내야 한다"고 강조했다.

양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와 연산 방식부터 궤를 달리한다. 0과 1 중 하나만 선택하는 고전 컴퓨터와 달리, 양자 컴퓨터는 0과 1이 동시에 존재하는 '중첩(Superposition)'을 이용한다. 세넬라르 교수는 "미로에서 길을 찾을 때 고전 컴퓨터가 한 길씩 차례로 가본다면, 양자 컴퓨터는 모든 경로를 동시에 탐색하는 것과 같다"며 "이를 통해 운전자 편의성과 적재적소에 에너지를 공급하는 것을 고려해야 하는 전기차 충전소 배치 등 복잡한 문제를 빠르게 해결할 수 있다"고 말했다.

파스칼 세넬라르(Pascale Senellart) 에콜 폴리테크니크(cole Polytechnique) 양자역학 교수 겸 프랑스 양자 컴퓨팅 기업 콴델라(Quandela) 공동창업자가 18일 이화여자대학교에서 열린 '여성, 미래의 힘 : 한·불 대화 140년' 포럼에 참석하기 전 이화여대 국제교육관에서 포즈를 취하고 있다. 박승욱 기자

콴델라는 광자(빛 알갱이) 기반 양자 컴퓨터를 개발하고 있다. 초전도체나 이온 트랩 방식과 달리, 광자 방식은 기존 광섬유 네트워크를 그대로 활용할 수 있다는 강점이 있다. 세넬라르 교수는 "수백만 큐비트로 확장하려면 모듈 간 연결이 필수적인데, 이는 오직 광자로만 가능하다"며 "다른 플랫폼들이 정보를 광자로 변환하는 고난도 단계를 거쳐야 하지만 콴델라는 이미 광자를 사용하고 있어 이 단계를 거칠 필요가 없다"고 설명했다.

세넬라르 교수는 광자 기반 양자 컴퓨터를 개발하기 위해 '양자점(Quantum Dot)'에 주목했다. 그는 "정보를 인코딩하기 위해 광자를 사용하는데 이를 위해선 광자를 한번에 하나씩 내보내는 장치가 필요했다"며 "수만개의 원자로 이루어진 나노 구조체인 양자점으로 버튼만 누르면 광자가 튀어나오는 장치를 개발했다"고 전했다.

콴델라는 큐비트 숫자보다 'QOPS(초당 양자 연산 수)'를 강조한다. 이를 통해 콴델라의 24큐비트의 양자 컴퓨터는 큐비트 수가 더 많은 양자 컴퓨터보다 높은 효율성을 보이기도 했다. 세넬라르 교수는 "글로벌 기업들이 큐비트 숫자를 늘리는 데 매몰되어 있지만, 속도가 느리면 무용지물"이라며 "단순히 큐비트 숫자가 아니라 이 큐비트를 얼마나 빠르게 다룰 수 있느냐를 보여주는 중요한 지표가 QOPS라고 생각한다"고 했다.

파스칼 세넬라르(Pascale Senellart) 에콜 폴리테크니크(cole Polytechnique) 양자역학 교수 겸 프랑스 양자 컴퓨팅 기업 콴델라(Quandela) 공동창업자가 18일 이화여자대학교에서 열린 '여성, 미래의 힘 : 한·불 대화 140년' 포럼에서 발언하고 있다. 박승욱 기자

이처럼 독보적인 성과를 일궈냈지만 여성 과학자로서 걸어온 길은 순탄치 않았다. 세넬라르 교수는 "전공인 물리학 분야에서 여성 비율은 10%에 불과해 소속감을 느끼거나 자신감을 얻는 것이 매우 힘들었다"며 "이 세계의 일부가 아니라는 소외감을 극복하는 것이 가장 큰 도전 중 하나였다"고 회상했다.

이날 세넬라르 교수는 이화여자대학교 국제교육관에서 열린 '여성, 미래의 힘 : 한·불 대화 140년' 포럼에 참여해 여성 연구자의 미래에 관해 논의하며 공학 분야에 더 많은 여성이 필요하다고 했다. 그는 "인공지능(AI) 등 과학은 우리 사방에 존재하며 젠더화된 사회에서 여성은 남성의 시선에 보완적인 시각을 제공할 수 있다"고 말하기도 했다.

마지막으로 세넬라르 교수는 양자 컴퓨팅을 통해 인류가 기후 변화 등 중요한 문제에 대한 해결책을 찾을 수 있도록 기여하고 싶다는 꿈을 밝혔다. 그는 "양자 컴퓨터가 만능 해결책은 아니지만 더 빠른 시뮬레이션을 통해 더 나은 방안을 찾는 데 도움을 줄 수 있다"며 "과학을 실생활의 해결책으로 전환하는 여정을 멈추지 않겠다"고 인터뷰를 마쳤다.

박승욱 기자 ty1615@asiae.co.kr