2024년 말 구글 ‘윌로’ 이어 발표
신소재 위상초전도체 활용 개발
정보 손상 막고 오류 수정 등 제어

인공지능(AI)과 함께 인류의 미래를 바꿀 또 다른 혁신기술로 꼽히는 양자 컴퓨터 기술을 향한 거대기술(빅테크) 기업들의 경쟁이 본격화하고 있다.

19일(현지시간) 미국 뉴욕타임스(NYT) 등에 따르면 마이크로소프트(MS)는 이날 ‘위상초전도체’를 사용한 양자 컴퓨팅 칩인 ‘마요라나 1’(사진)을 개발했다고 발표했다.
지난해 12월 구글이 ‘윌로’를 발표한 데 이어 MS도 두 달 만에 자체 양자 컴퓨팅 칩을 발표하며 AI에 이어 차세대 혁신기술을 두고 빅테크들의 경쟁이 본격화하고 있다.
IBM도 2029년까지 양자 컴퓨터 개발을 목표로 하고 있다.

기존 반도체 기술이 집적도 등에서 한계에 봉착하며 극적인 성능 향상이 힘들어졌다는 평가가 이어지는 가운데 양자 컴퓨터는 이 한계를 극복할 미래 혁신기술로 꼽혀왔다.
0 또는 1이라는 두 가지 값의 조합으로 만들어진 ‘비트’로 정보를 표시하는 일반 컴퓨터와 달리 양자 컴퓨터는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩 상태가 가능한 ‘큐비트’를 기반으로 정보를 처리해 일반 컴퓨터를 훌쩍 뛰어넘는 속도로 정보를 처리할 수 있기 때문이다.
윌로를 장착한 양자 컴퓨터의 경우 성능 실험에서 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 프런티어를 능가한 것으로 알려졌다.
윌로 발표 당시 구글은 프런티어가 10셉틸리언(10의 24제곱)년 걸려야 풀 수 있는 문제를 윌로 칩을 장착한 양자 컴퓨터는 단 5분 안에 풀었다고 설명했다.

MS가 이번에 개발한 마요라나 1 칩은 인듐 비소와 알루미늄 등으로 구현된 신소재인 위상초전도체를 활용해 ‘위상적 큐비트’ 기술을 적용했다.
이는 외부 환경 변화에 매우 예민해 연산 과정에서 오류가 발생하기 쉬운 기존 양자 컴퓨팅 기술과 달리 유연함을 갖춘 차세대 기술로 꼽혀왔다.
이 기술을 통해 마요라나 1은 양자 정보의 손상을 막고 오류 파악과 수정도 자동 제어할 수 있게 됐다고 MS는 설명했다.

마요라나 1에는 이런 큐비트가 8개 탑재됐으며, 100만개 이상이 탑재될 수 있도록 설계됐다.
MS는 “큐비트 100만개 이상 탑재는 ‘양자컴 상용화’ 시작 시기로 본다”며 “이번 칩 개발로 양자컴 시대가 몇 년 안에 실현될 수 있을 것”이라고 전망했다.
양자 컴퓨터가 본격 상용화할 경우 의약, 에너지 등에서 인류의 난제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 AI 기술에서도 비약적 발전이 가능할 것으로 기대된다.

다만, MS의 이런 장담과 달리 양자 컴퓨터 개발이 첫걸음일 뿐 아직 해결해야 할 과제가 적지 않다는 지적이 나온다.
젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)도 지난 1월 “양자 컴퓨터가 상용화하기까지 20년은 걸릴 것”이라고 밝혔다.
서필웅 기자 seoseo@segye.com


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