○ 의회조사국(CRS)은 양자 컴퓨팅의 개념과 현황, 국가 양자 이니셔티브 법(NQI Act)에 대한 의회 검토 보고서*를 발표
* Quantum Computing: Concepts, Current State, and Considerations for Congress
○ 미국은 2018년 12월 미국의 경제 및 국가 안보를 위해 양자 연구 개발(R&D)을 가속화하고 양자 정보 과학 및 기술 응용 분야에서 미국의 지속적인 리더십을 보장하기 위해 NQI 법에 서명, 양자 R&D 분야에서 다양한 연구 개발 활동 등을 지원
- NQI 법에 따른 연방 R&D 활동 자금 지원은 2023 회계연도 말에 만료될 예정으로 의회는 NQI 법의 재승인 및 예산 지원 지속 여부를 결정해야 함
○ 양자정보과학은 "정보의 저장, 전송, 조작, 계산 또는 측정을 위해 양자 물리학의 법칙을 사용하는 것"으로, 양자 컴퓨터는 "중첩, 간섭, 얽힘과 같은 양자 상태의 집합적 속성을 사용하여 계산을 수행하는 컴퓨터"를 의미
- NQI 법에 따라 설립된 국가 양자 이니셔티브 프로그램에서 발행한 보고서에서는 "새로운 속도, 정밀도 또는 기능을 가능하게 하는" 새로운 유형의 컴퓨터, 네트워크 및 센서를 설계하기 위한 양자정보과학의 이해와 응용을 지칭하는 양자 정보 과학 및 기술(QIST)이라는 용어를 사용
○ NQI법 시행 이후 양자 컴퓨팅은 주요 발전 현황은 다음과 같음
- (양자 컴퓨팅의 이점 입증) 2019년 10월 구글 연구팀은 54개의 큐비트로 구성된 양자 프로세서로 특수 설계된 계산을 약 200초 내에 완료, 이후 2023년 4월 70개의 큐비트를 갖춘 2세대 양자 프로세서를 개발
※ 연구팀은 54개 큐비트 양자 프로세서로 수행한 계산과 동일한 계산에 최첨단 클래식 슈퍼 컴퓨터는 약 10,000년이 걸린다고 보고
- (양자 컴퓨팅의 신뢰성 향상) 2023년 2월 구글 연구팀은 큐비트 수를 늘려 양자 컴퓨터의 계산 오류율을 낮출 수 있다는 사실을 입증, 2023년 6월 IBM 양자 연구팀은 양자 컴퓨터의 계산 정확도에 영향을 미칠 수 있는 노이즈를 "제어 가능하게 조작"하는 실험 결과를 발표
※ 노이즈는 열, 빛, 열진동, 전자기 복사, 지구 자기장, 이웃 큐비트 등 큐비트 환경을 방해하는 모든 것을 의미
- (실질적인 양자 이점 확보) 실질적인 양자 우위 확보를 위해 업계 선도 기업들은 큐비트로 양자 프로세서를 확장하기 위한 R&D 로드맵을 설정, 2022년 11월 IBM은 초전도 기술을 기반으로 한 433큐비트 프로세서를 발표하고 2023년 말까지 1,000큐비트 프로세서 제공을 계획, 구글은 1,000큐비트 프로세서를 개발 중이며 2025년 목표 달성을 예상
※ 실질적인 양자 이점이란 양자 컴퓨터를 사용하여 기존 슈퍼컴퓨터가 해결할 수 없는 유용한 실제 문제를 안정적으로 해결하는 것으로, 이를 위해서는 수천, 수십만 또는 수백만 큐비트를 갖춘 대규모 양자 컴퓨터가 필요