순다르 피차이 "대규모 양자컴퓨터 구축 이정표 달성"

구글, 양자오류 보정 기술 네이처에 공개

구글이 대규모 양자컴퓨터 개발을 위한 양자 오류보정 기술 구현에 성공했다고 밝혔다.

22일(현지시각) 순다르 피차이 구글 최고경영자(CEO)는 '표면 코드 논리적 큐비트 확장을 통한 양자 오류 억제'라는 연구 결과를 네이처를 통해 공개했다고 공식 블로그를 통해 밝혔다.

네이처에 발표한 내용에 따르면 구글은 양자비트(큐비트)가 늘어날수록 양자 프로세서의 오류 발생확률을 줄이는 실험에 성공했다. 그동안 큐비트가 늘어날수록 급증하는 오류로 인해 대규모 양자컴퓨터를 만들 수 없었던 장벽을 넘어선 것이다.

구글의 양자컴퓨터 프로세서 '시커모어'(이미지=구글)

구글이 공개한 기술은 프로세서에서 물리적 큐비트를 하나씩 처리하던 기존방식과 달리 인접한 큐비트를 그룹으로 묶어 하나의 논리적 큐비트로 구성하는 방식이다. 정보를 여러 물리적 큐비트에 나눠 저장함으로써 일부 오류가 발생하더라도 주변 데이터로 보정해 오류를 최소화하는 것이다.

구글은 실제 연구 결과 49개의 물리적 큐비트로 만든 논리적 큐비트가 17개의 큐비트로 만든 것보다 높은 안정성과 성능을 기록했다고 밝혔다.

이 기술을 적용하면 큐비트가 늘어날수록 시스템이 안정화되고 성능을 높일 수 있어 현재 수백 단위의 큐비트를 수천 단위까지 확대할 수 있을 전망이다.

물리적 큐비트를 연결해 논리적 큐비트로 구현(이미지=네이처)

양자컴퓨터는 양자를 이용해 데이터를 계산하는 미래형 슈퍼컴퓨터다. 얽힘과 중첩 등 양자 특성을 이용한 병렬계산으로 기존 컴퓨터 체계에서 구현할 수 없는 처리속도를 달성할 수 있다. 또한 자연에 가장 가까운 환경을 시뮬레이션할 수 있어 신물질이나 신약 개발, 우주항공 등 그동안 인류가 풀지 못한 과제를 풀어줄 미래의 기술로 주목받고 있다.

하지만 계산에 쓰이는 양자가 워낙 작고 민감해 외부 자극에 취약한 단점이 있다. 구글에서 개발한 양자컴퓨터 ‘시커모어’의 경우 6종의 서로 다른 금속과 코팅으로 이뤄진 캡슐로 양자에 접근할 수 있는 모든 외부 자극을 완전히 차단하기도 했다.

순다르 피차이 CEO는 “구글 퀀텀 AI 연구원들은 처음으로 큐비트 수를 늘려서 오류를 줄일 수 있음을 실험적으로 입증했다”며 “이 결과를 바탕으로 많은 사람들이 오류율을 줄여 유용한 양자 알고리즘을 사용할 수 있기를 바란다”고 말했다.

이어서 “우리는 양자 컴퓨터가 수백만 명의 삶에 실질적인 이점을 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 것을 믿고 노력하고 있다”며 “극저온 환경 전자 제어, 큐비트 설계 및 프로세서 재료 등 여러 구성요소를 개선해야하는 등 상용화를 위해 가야할 길은 앞으로도 먼 상황”이라고 밝혔다.