□ IBM･구글 주도로 양자 컴퓨터 기술경쟁이 촉발된 가운데, 마이크로소프트･인텔･바이두 등도 공격적으로 투자 전개

ㅇ IBM은 독일에 새로운 양자 컴퓨팅 데이터 센터를 개설하고 유럽에 최초로 양자 컴퓨터를 도입할 계획(’24년)

※ 데이터센터의 모든 기기에는 최소 100 큐비트 오류 완화 양자 프로세서 탑재 예정

- IBM은 127개의 양자비트(큐비트)로 구성된 이글(Eagle) 양자컴퓨터와 캘리포니아 로렌스 버클리 국립연구소의 슈퍼컴퓨터의 성능 비교

- 양자오류를 완화하는 방식의 성능을 검증하기 위해, 자기적인 물질을 구성하는 근본요소인 ‘스핀’의 동역학을 시뮬레이션하는 실험 실시

※ 양자컴퓨팅의 궁극적인 목표 중 하나는 기존 컴퓨터로는 효율적으로 계산할 수 없는 재료, 물질의 자연적 성질을 모형화하여 계산하고 그 구성 요소들을 시뮬레이션하는 것

- 물질 모형의 규모가 커짐에 따라, 양자컴퓨터는 더욱 진화된 첨단 오류 완화 기법을 이용해 지속적으로 정확한 결과를 도출해 냄, 반면에 기존 컴퓨팅 방식은 IBM 퀀텀 시스템과 비교할 수 없을 정도로 성능이 저하되는 점을 확인

ㅇ 구글은 양자컴퓨터 상업화를 위해 필수적 단계인 ‘양자컴퓨터 오류 정정 코드’ 기술의 가능성을 실험으로 확인하며 양자 컴퓨터 오류 발생 빈도를 크게 낮출 시스템 개발

- 양자 컴퓨터에 들어간 큐비트 개수가 늘어나면 성능이 좋아지지만, 큐비트 개수가 늘어날수록 양자 컴퓨터가 계산 과정에서 오류를 범할 가능성도 커지는 문제점 극복

- 논리적 큐비트가 양자 계산을 해주는 ‘트랜지스터(반도체 소자)’를 제작 중에 있으며, 2029년까지 양자 컴퓨터를 상용화한다는 목표

ㅇ 마이크로소프트(MS)는 ‘과학 발전 가속화(Accelerating Scientific Discovery)’를 주제로 한 온라인 브리핑에서, 양자 슈퍼컴퓨터로 향하는 6단계 로드맵의 첫 번째 이정표를 달성

※ 6단계 로드맵 : 1) 마요라나 생성 및 제어, 2) 하드웨어 보호 큐비트 개발, 3) 고품질 하드웨어 보호 큐비트, 4) 다중 큐비트 시스템, 5) 탄력적인 양자 시스템, 6) 신뢰할 수 있는 양자 슈퍼컴퓨터

- MS는 화학 및 신소재 연구 및 개발 속도를 높일 수 있도록 돕는 ‘애저 퀀텀 엘리먼트(Azure Quantum Elements)’와 양자기술에 인공지능(AI)을 적용한 ‘애저 퀀텀 코파일럿(Copilot in Azure Quantum)’을 소개

- 크리스타 스보레(Krysta Svore, 양자 개발 담당 부사장)은 MS가 수 년에 걸친 연구 끝에 본질적으로 다른 큐비트 보다 안정적이고 작고 빠르며 제어 가능한 새로운 유형의 큐비트를 엔지니어링하고 있다고 밝혔음

※ MS가 개발한 토폴로지컬 큐비트(topological qubits)를 사용하여 초당 100만 번의 안정적인 양자 연산을 수행

ㅇ 인텔(Intel)은 최신 양자 컴퓨팅 칩, 터널폴스(Tunnel Falls) 출시

- 개발된 양자컴퓨팅 칩은 실리콘 칩 기술 기반 12개의 큐비트를 가지고 있으며, CMOS 트랜지스터 기술을 사용하여 대규모 제조를 목적으로 제작

- 양자컴퓨팅 하드웨어를 개발하는 과정의 중요한 성과로, 300밀리미터 웨이퍼로 제조된 12큐비트 장치는 극자외선 리소그래피(EUV) 및 접촉처리 기술과 같은 인텔의 진보된 기술을 사용

ㅇ 바이두는 베이징에서 열린 양자 개발자 컨퍼런스 ‘퀀텀 크리에이트(QCE) 2022’에서 제1호 양자 컴퓨터 ‘치엔시(乾始, Qianshi)’ 공개

※ 치엔시(‘만물의 근원은 하늘에 있다’)는 엔터프라이즈 규모의 초전도 양자 컴퓨터이며 10큐비트의 양자 컴퓨팅 서비스를 제공

- 또한, 양자 컴퓨터를 클라우드 서비스 및 하드웨어에서 활용할 수 있도록 연결하는 통합 솔루션 ‘량시(Liang Xi)’도 공개

- 량시를 통해 치엔시에 액세스하면 하드웨어･소프트웨어 및 응용 프로그램 지원

□ 양자과학기술･산업의 대도약을 위한 「대한민국 양자과학기술 전략」 발표(’23.6.)

ㅇ 임무지향적 양자 연구개발을 추진, 2030년대 초 1,000큐비트급 초전도 기반 범용 양자컴퓨터 개발을 목표로 자체 핵심기술을 확보하고, 다양한 양자컴퓨터 방식(이온포획, 광자, 반도체 스핀, 고체점결함 등)에 대한 도전적 연구개발을 강화