과기정통부, 오류 정정 가능한 300큐비트 양자컴 목표 제시

정부가 2032년까지 1000큐비트 초전도체 양자컴퓨터를 개발하겠다는 기존 계획을 ‘오류 정정이 가능한 300큐비트’ 달성으로 조정했다.

단순히 큐비트 수를 늘리는 방식으로는 연산 과정에서 발생하는 오류 문제를 근본적으로 해결할 수 없다는 판단 때문이다.

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 6월 열린 ‘양자컴퓨터 대규모 플래그십 프로젝트’ 적정성 검토 회의에서 이 같은 방향성을 확정했다고 21일 밝혔다.

정부는 지난 3월 범부처 양자전략위원회를 출범시키며 1000큐비트 양자컴퓨터를 개발한다는 계획을 공개했으나, 글로벌 기업들이 이미 큐비트 확장보다 오류 정정 기술에 집중하는 추세에 발맞추어 전략을 수정한 것이다.

IBM 등 해외 기업들도 논리 큐비트 구현을 위해 오류 정정 기술을 병행하고 있으며, 실제 양자 연산의 의미 있는 성과를 위해선 최소 50개 이상의 오류 정정 논리 큐비트가 필요하다는 분석이 제시되고 있다.

과기정통부는 올해 10월 플래그십 프로젝트의 첫 마일스톤 연구개발에 착수할 예정이다.

1450억 원 규모의 예산이 투입되며, 2029년까지 오류 정정이 가능한 100큐비트 초전도 양자 프로세서(QPU) 개발이 목표다.

세부적으로는 큐비트 생존 시간 100마이크로초, 결맞음 시간 50마이크로초, 단일 게이트 신뢰도 99.9% 이상을 달성한다는 계획이다.

아울러 중성원자 기반 1000큐비트 양자 프로세서 연구도 병행해 초전도체 QPU 로드맵의 한계를 보완할 방침이다.

현재 한국표준과학연구원은 20큐비트 시스템으로 양자 연산에 성공했으며, 50큐비트 규모 시스템 2개를 구축 완료한 상태다.

한국과학기술정보연구원, 성균관대, 울산과학기술원과 함께 클라우드 기반 양자 연산 베타 서비스를 제공하며, 신약 후보 물질 탐색과 소재 연구에 활용될 것으로 기대된다.

배경훈 과기정통부 장관은 이날 한국표준과학연구원을 방문해 최신 연구 현황을 확인하고 양자 기술은 AI 연산 인프라의 고비용 문제 해결에도 기여할 수 있다며 양자 컴퓨터, 통신, 센서 등 분야에서 5년 내 가시적 성과를 내겠다고 밝혔다.

또한 국내 양자 소부장 기업의 글로벌 생태계 참여와 양자 보안 실증도 추진하겠다고 덧붙였다.

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배동현([email protected]) 기사제보