MS 첫 양자 컴퓨팅 칩 공개…상용화 시기 언제쯤?

구글에 이어 마이크로소프트(MS)가 양자 컴퓨팅 분야에서 자체 개발한 첫 양자 칩을 공개하며 빅테크들의 기술 경쟁이 한층 더 치열해지고 있다. 인류의 난제를 풀어줄 미래 기술로 평가받는 양자 컴퓨팅 분야에서 두 기업이 앞서 나가면서 이 시장에서도 미국이 주도권을 잡는 분위기다.

블룸버그통신 등 주요 외신에 따르면 MS는 19일(현지시간) 위상 초전도체 기술을 활용해 처음으로 자체 개발한 양자 컴퓨팅 칩 '마요라나(Majorana) 1'을 개발했다고 발표했다. 손바닥 크기인 이 칩은 일반적인 초전도 큐비트(양자컴퓨터 기본 연산 단위) 기반 칩과 달리 '위상적(topological) 큐비트'를 사용한 것이 특징이다.

위상적 큐비트는 모양이 변해도 본질이 유지되는 특성을 가진다. 기존 큐비트보다 안정성이 높아 그간 차세대 양자 연산 기술로 주목 받아 왔다.

0 또는 1의 '비트'로 정보를 처리하는 일반 컴퓨터와 달리 양자컴퓨터는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩, 얽힘 상태인 큐비트를 활용한다. 현재 양자 칩은 큐비트의 수가 많을수록 더 강력한 연산 능력을 발휘한다. '마요라나 1'에는 큐비트 8개가 탑재됐으며 100만 개 이상 탑재될 수 있도록 설계됐다.

MS는 "큐비트 100만 개 이상을 탑재할 수 있는 시점을 '양자컴 상용화' 시작으로 본다"며 "이번 칩 개발로 양자컴 시대가 몇 년 안에 실현될 수 있을 것"이라고 전망했다.

앞서 구글도 지난해 자체 개발한 양자 칩 '윌로우(Willow)'를 공개해 업계의 주목을 받았다. 당시 구글은 윌로우 칩을 장착한 양자컴퓨터가 성능 실험에서 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 프론티어를 능가했다고 설명했다. 프론티어가 10의 24제곱년 걸려 풀 수 있는 문제를 '윌로우'는 단 5분 내에 풀 수 있다는 것이다.

이처럼 구글의 양자컴이 우수한 연산력으로 가상 화폐의 암호를 풀 수 있다는 전망이 나오자 한 때 가상 화폐 가격은 큰 폭으로 폭락할 정도로 충격을 받기도 했다. 또 구글, MS 외에 IBM도 지난 2023년 1천121큐비트의 양자컴을 개발하는 등 양자컴 시장에서 미국의 영향력도 점차 막강해지고 있다. IBM은 오는 2029년까지 오류 수정이 가능한 양자 컴퓨터를 개발한다는 목표를 세우고 있다.

이처럼 미국 기업들의 기술 경쟁 움직임으로 양자 컴퓨터의 상용화 시기가 점차 빨라질 것이란 전망도 쏟아지고 있다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 지난 1월 "양자 컴퓨터가 상용화되기까지 20년은 걸릴 것"이라고 말한 바 있다.

반면 마이크로소프트 공동 창업자인 빌 게이츠는 지난 4일 야후파이낸스 팟캐스트에 출연해 "앞으로 3~5년 안에 양자컴퓨팅 기술 중 하나가 매우 어려운 문제를 해결할 만큼 충분한 큐비트를 얻을 수 있다"며 "그(젠슨 황 엔비디아 최고경영자)가 틀렸을 가능성이 있다"고 말했다.

업계 관계자는 "양자 컴퓨터는 향후 신약 개발, 최적화 문제 해결, 암호화 기술 발전 등 다양한 산업에 혁신적인 변화를 가져올 것"이라며 "구글, IBM, MS 간의 경쟁이 어떻게 전개될 지, 어느 기업이 먼저 양자 컴퓨팅 상용화에 성공할 지 주목된다"고 말했다.

업계에선 양자 컴퓨터가 일반 컴퓨터로는 불가능한 막대한 양의 정보를 빠르게 처리할 수 있어 미래 혁신 기술 중 하나로 보고 있다. 그러나 온도 등 외부 환경 변화에 양자 상태가 깨져 쉽게 오류가 발생할 수 있다는 단점으로 아직 해결해야 할 과제가 많아 당장 상용화하기는 쉽지 않다는 의견이 많다.