국산 양자컴퓨터 1호기 가동

초고속 계산 능력을 지닌 차세대 컴퓨터로서 사회를 크게 바꿀 것이라고 알려진 양자컴퓨터와 관련해 이화학연구소는 국산 1호기를 개발해 연구자가 이용할 수 있는 서비스를 27일부터 시작했습니다.

개발된 1호기는 양자컴퓨터 연구 분야에 있어 일본의 1인자인 이화학연구소의 나카무라 야스노부 센터장과 국내 기업 등으로 구성된 연구그룹이 개발했습니다.

1호기가 27일부터 본격 가동됨에 따라 당분간은 공동 연구 계약을 맺은 대학이나 기업의 연구자들이 이용하게 되며, 추가적으로 개량하거나 관련 소프트웨어 개발 등을 가속화할 생각입니다.

국내에서는 2021년 미국의 IT기업 IBM이 개발한 양자컴퓨터가 가와사키 시내에 도입됐으며 올해 후반에는 영국의 벤처기업이 개발한 양자컴퓨터가 도쿄 도내에서 가동될 예정으로 서방 각국이나 중국을 중심으로 실용화를 위한 경쟁이 치열해지고 있습니다.

국산 양자컴퓨터 1호기 가동 | NHK WORLD-JAPAN News

국산 양자컴퓨터 1호기 가동 | NHK WORLD-JAPAN News

 

양자컴퓨터(quantum computer , 量子 ─)

반도체 대신 양자를 연산에 활용하는 컴퓨터. 양자의 얽힘이나 중첩과 같은 양자역학적 원리를 기반으로 한 슈퍼컴퓨터를 말한다. 일반적인 컴퓨터는 반도체의 성질을 이용하여 2진법을 기본으로 연산을 수행하며, 반도체를 고도로 축소하고 집적한 반도체 칩을 이용해서 부피를 줄이지만, 양자컴퓨터는 그보다 훨씬 작은 양자비트의 물리적 성질을 연산에 활용하여 기존 컴퓨터의 한계를 뛰어넘는 연산능력을 보일 것으로 기대되었다.

양자역학의 원리를 발견하고 학문적 체계로 구축한 미국의 물리학자 리처드 파인만(Richard Phillips Feynman)이 일찌기 양자컴퓨터의 개념적 가능성을 구상했으며, 이스라엘 출신 영국의 물리학자인 데이비드 도이치 (David Deutsch)가 양자컴퓨터의 효과를 모형으로 보여주는 양자튜링기계(QTM, quantum Turing machine)를 통해 구체적인 작동의 원리를 제시했다. 2011년 캐나다의 디웨이브시스템스(D-Wave Systems)에서 최초의 상용화 양자컴퓨터 디웨이브원(D-Wave One)을 출시했으나 기존 슈퍼컴퓨터에 비한 연산능력의 우월성을 입증하지는 못했다.

이후 여러 나라에서 양자컴퓨터의 상용화에 깊은 관심을 가지고 개발을 추진해왔다. 구글에서는 2019년 개발중인 양자컴퓨터 시커모어(Sycamore)를 발표했는데, 시커모어는 기존 슈퍼 컴퓨터로 연산할 때 1만 년이 걸리는 계산을 200초 안에 수행하여, 그동안 이론으로만 기대되었던 양자컴퓨터의 우월성(양자우위)을 직접적으로 보여주었다. 하지만 양자컴퓨터에서 사용하는 양자비트의 오류 발생률이 높고, 이를 제어하기 어렵기 때문에 상용화에는 많은 시간이 필요할 것이라고 예측되었다.