IBM, "양자컴퓨터 임박"…초전도 큐빗칩 공개

양자컴퓨터 실용화 거의 다 됐다.

IBM이 ‘실질적인 양자컴퓨터’가 손에 잡히는 거리에 있다고 밝혔다. 하지만 넘어야 할 장애는 여전히 남아있다는 평가를 받았다.

씨넷은 28일(현지시간) 매티아스 스티븐 IBM양자컴퓨팅실험팀장이 이 날 자로 미물리학회에 제출한 논문을 바탕으로 이같이 보도했다. 또 완전한 규모(full scale)의 양자컴퓨터를 만드는 것은 물론 곧 손안에 잡히는 양자컴퓨터 기술수준에 와 있음을 설명하는 IBM연구소 과학자들의 설명 동영상도 함께 소개했다.

스티븐의 설명에 따르면 전통적인 비트는 오직 0과 1의 상태만을 가지지만 이 새로운 초전도큐비트(super conducting qubits)방식은 0과 1 상태를 동시에 가진다.

IBM은 양자컴퓨터가 큐빗(quantum bit· qbit)스크롤링을 통해 한번에 수백만번의 연산을 할 수 있으며 하나의 250큐비트 상태는 우주에있는 입자보다도 더 많은 정보를 갖게 될 것이라고 말했다.

특히 주목되는 부분은 이 시스템기술이 기존의 실리콘 기술을 이용한 정밀제조방식의 부품에도 적용될 수 있다는 점이다.

스티븐은 큐빗이 동시에 0과 1상태에 있을 수 있기 때문에 다양한 가능성을 제시해 준다고 설명한다. 그는 또 이 기술이 매우 민감하고 빠른 암호화와 해독작업을 할 수 있는 열쇠를 갖게 해 줄 것이라고 전망했다. IBM은 이 큐빗 컴퓨팅 기술이 오늘날 개발된 가장 강력한 슈퍼컴퓨터성능을 훨씬 넘어설 양자컴퓨팅 확장기술을 개발하기 직전에 와 있다”는 의미라고 설명했다.

스티븐은 “IBM이 사용하지 않기로 한 또다른 유력한 물리적 컴퓨팅시스템 후보에는 이온 덫(ion trap)과 양자점(quantum dots)이 있다”고 소개했다.

IBM은 발표문에서 이 양자컴퓨터기술이 큐빗의 양자기계적 속성을 보전하면서 동시에 기본적인 컴퓨팅의 에러율 기록을 깨뜨렸다고 밝혔다. 스티븐은 “한 상태는 대개 양자시스템이 들뜬 상태에서 암호화되며...이는 원자가 광자(photon)를 방출하는 것처럼 사라지게 된다”고 말했다.

그는 “IBM은 에러정정구조를 실행할 수 있는 지점까지 에러율을 줄이는 방법을 찾았다”면서 “이는 지금보다 10배의 성능향상이 가능하다는 것을 의미하는 단계”라고 말했다. 또 “이 컴퓨팅기술의 에러율이 엄청나게 낮기 때문에 IBM은 5~10개의 큐빗을 하나로 묶어 기본적인 작동을 시작하는 단계에 가까이 와 있다”고 밝혔다. 그러나 스티븐은 “IBM이 실질적인 양자컴퓨팅시스템을만들수 있길 기대하기에 앞서 거쳐야 할 하나의 작은 단계를 여전히 남겨놓고 있다”면서 어떻게 5개에서 10개에 이르는 큐비트를 하나의 칩에 올려놓을지, 어떻게 이들과 인터페이스할지, 그리고 어떤 SW를 써야 할까 하는 문제들이 남아있다고 덧붙였다.

아래 동영상에서 IBM과학자들이 노벨상 수상자 리처드 파인만 박사 이래 가능성만이 제기됐던 양자컴퓨터의 가능성이 손에 닿을 거리에 있다고 주장하는 과학자들의 이야기를 들을 수 있다. 이들은 이론이 조만간 이뤄질 것이라고 주장한다.