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[IT뉴스]최대단점 '오류' 줄인 98큐비트 양자컴퓨터 나온다 [지금은 과학]
온카뱅크관리자
조회:
8
2026-06-18 00:07:30
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">우리나라 양자컴퓨터 전략에 던지는 메시지는</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="tWXKpKKpvG"> <p contents-hash="329df2bb554e7419092c69b5f0bee6b812dbba70427f140a3c9ab6a3cb9c5fa0" dmcf-pid="FYZ9U99UyY" dmcf-ptype="general">[아이뉴스24 정종오 기자] 양자컴퓨터는 큐비트를 늘려가는 것만큼 ‘오류’를 줄이는 게 핵심으로 꼽힌다. ‘0’과 ‘1’로 명확히 구분하는 비트와 달리 ‘0’일 수도 ‘1’일 수도 있는 큐비트는 중첩과 얽힘으로 이뤄지기 때문이다.</p> <p contents-hash="a5abe7d670f2d6046a63ad59aec386f46d443e54b30dd001c8abaf9cdf6bb150" dmcf-pid="3G52u22uSW" dmcf-ptype="general">이 때문에 양자컴퓨터는 같은 것을 분석하고 계산하더라도 그때마다 다른 결과물이 나올 수 있다. 이런 ‘오류’를 줄이는 게 양자컴퓨터의 핵심 중 하나이다. 양자컴퓨터는 '오류와 싸움에서 어떻게 승리하느냐'에 달린 셈이다.</p> <p contents-hash="c3f17f8b9d12f16ff18286ab3323df5eadf03d4c118b30e77c91cc8fe71d7857" dmcf-pid="0H1V7VV7ly" dmcf-ptype="general">98큐비트 트랩 이온 양자컴퓨터 프로세스가 개발됐다. 양자컴퓨터의 새로운 흐름을 만들 것으로 보여 눈길이 집중되고 있다.</p> <p contents-hash="2ff7eb04944c3a5cae764ab9ff76212c0f3ad98dd1bf4f1fb2ed8f65cab2b451" dmcf-pid="pXtfzffzST" dmcf-ptype="general">미국 퀀티넘과 듀크대 등이 개발한 98큐비트 트랩 이온 양자 프로세서 ‘헬리오스(Helios)’가 국제학술지에 이름을 올렸다. 18일 새로운 양자 컴퓨터 기술 관련 연구 결과(논문명: A 98-qubit trapped-ion quantum computer with all-to-all connectivity)가 국제학술지 ‘네이처’에 실렸다.</p> <p contents-hash="e4ff271580be0307b9177265280a9da0a7f5a8e574ad7ddcbe8aadff5b0b8086" dmcf-pid="UZF4q44qlv" dmcf-ptype="general">헬리오스는 양자 전하 결합 소자(QCCD, Quantum Charge-Coupled Device) 아키텍처를 기반으로 하며 전하를 띤 원자(바륨 이온)가 전자기장 내에 떠 큐비트 역할을 한다.</p> <p contents-hash="3a1d54c8b56ada9d75dfea1d88692fbdbad45b909ce5abbd1bc119b8637d364d" dmcf-pid="u538B88BvS" dmcf-ptype="general">회전할 수 있는 이온 저장 링을 이용해 모든 노드 간 연결성을 갖추고 병렬연산이 가능하다. 트랩 이온 기술 가운데에서는 가장 규모가 크다고 연구팀은 주장했다.</p> <h3 contents-hash="acc55648fdb708249b464acb2b1bc1e4e0acd51270de9e68c982a6c2ad08cce0" dmcf-pid="7krXSXXSvl" dmcf-ptype="h3">오류 감소, 회로 시간 단축 등 성능 향상 확인</h3> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="82fa1a4fcbb75f977949c73fb24ed54329fe3c81ff4119b54c97542bdf1e17e7" dmcf-pid="zEmZvZZvvh" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="KRISS가 개발 중인 50큐비트 초전도 양자컴퓨터 모형. [사진=표준연]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/inews24/20260618000123867hiag.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="5RMDgDDglX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/inews24/20260618000123867hiag.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> KRISS가 개발 중인 50큐비트 초전도 양자컴퓨터 모형. [사진=표준연] </figcaption> </figure> <p contents-hash="a2dda65d1b76f84a3fbe474c7be325ebf03c50feb92f1a066ffd30626cfb6306" dmcf-pid="qDs5T55ThC" dmcf-ptype="general">트랩 이온 양자 컴퓨터는 다른 플랫폼을 이용한 양자 컴퓨터에 비해 정확도가 높다고 연구팀은 강조했다. 2큐비트 게이트에서 99.921%의 평균 충실도(fidelity, 계산이나 상태가 오차 없이 구현되었는지를 보여주는 척도)를 달성했다고 보고했다.</p> <p contents-hash="f79f2febe0293474e614ad2f604969aef19f2fd0bd57067843cb80b77eb516a8" dmcf-pid="BwO1y11ylI" dmcf-ptype="general">벤치마크 테스트 결과 헬리오스는 계산 속도와 에너지 효율 모두에서 기존 컴퓨팅 방식보다 우수한 성능을 보였다는 거다. 이전 버전과 비교했을 때 게이트 오류 감소, 메모리 오류 감소, 회로 시간 단축 등 성능 향상도 확인했다고 소개했다.</p> <p contents-hash="e98cd88ee60cc76f1fcdadbfd4241408f70d91eab120d08a4aaaa0eb20ccf8c8" dmcf-pid="brItWttWlO" dmcf-ptype="general">퀀티넘은 이온 기반 양자 컴퓨터를 만드는 회사로 알려져 있다. 아이온Q와 같은 방식으로 양자 컴퓨터를 만든다. 그동안 두 회사 모두 30큐빗 정도의 양자컴퓨터를 만든 것으로 알려져 있다.</p> <p contents-hash="ae614d2839d5c2f44f313316227d879788201cc7d0e261108a0f18e98ca44d5f" dmcf-pid="KmCFYFFYls" dmcf-ptype="general">한정훈 성균관대 물리학과 교수 교수는 “이번 논문에서는 30큐빗 정도 규모였던 H2에 비해 큐빗 수가 세 배 정도 (100개) 늘어난 헬리오스를 선보였다”며 “모든 큐빗 사이의 얽힘이 가능하도록 설계된 ‘all-to-all’ 방식의 양자컴퓨터”라고 설명했다.</p> <p contents-hash="bd5b4c47117fbbd04fb222d741a741a16aac7b6820c389615aa89e7ed836a24c" dmcf-pid="9sh3G33Ghm" dmcf-ptype="general">그동안 초전도체를 이용한 양자컴퓨터만 100큐빗 단위 규모를 확보할 수 있었는데 이온으로도 같은 규모의 양자 회로를 만들고 양자 연산도 할 수 있게 됐다는 것을 의미한다고 강조했다.</p> <p contents-hash="708a0bd06aa2673a9a24cb4e93ac3d52a919d204aeb48f00184f796f7f14e529" dmcf-pid="2Ol0H00HCr" dmcf-ptype="general">한 교수는 “이온 기반 양자컴퓨터는 초전도체 기반에 비해 잡음과 오류가 적은 것으로 알려져 왔다”며 “이온 기반 양자컴퓨터의 크기(큐빗 개수)를 늘릴 수 있다면 초전도체 기반보다 더 강력한 양자 연산을 할 수 있다는 기대감이 있었다”고 진단했다. 이번 퀀티넘의 성과는 그런 기대가 현실이 될 수도 있다는 점을 보여준다고 전했다.</p> <p contents-hash="1d92ebb273181ee4729ef0cad97df0ae66217bea036a5240e480f8df50ad100b" dmcf-pid="VISpXppXCw" dmcf-ptype="general">그는 “이번에 제작된 헬리오스 양자컴퓨터를 이용해 무작위 양자 회로 샘플링(RCS, Random-Circuit-Sampling)이라는 연산을 수행했다”며 “이 연산은 구글에서 제작한 초전도체 기반 양자컴퓨터의 양자 우월성을 증명하려고 할 때 사용했는데 헬리오스 역시 이 연산을 통해 양자 우월성을 증명하는 데 성공했다”고 평가했다.</p> <p contents-hash="1de73608c8d02cb0b9de2b8ba1c620b5275ea856e6c026a844b17e660e536490" dmcf-pid="fCvUZUUZWD" dmcf-ptype="general">다만 RCS를 넘어서는 좀 더 실용성 있는 연산을 할 수 있는지는 미지수라고 전제했다. 한 교수는 “퀀티넘의 다음 목표는 이쪽을 향할 것이고 기존 이온 기반 양자컴퓨터의 최강자로 알려진 아이온Q에는 상당한 도전이 될 것으로 예상한다”고 내다봤다.</p> <h3 contents-hash="90bc8ebd18fa8be09be93b4e4dfaf2e1e29aee21e4720026267f55994e651b11" dmcf-pid="4hTu5uu5lE" dmcf-ptype="h3">국내에 던지는 메시지는</h3> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="dc4cc17dae9b4fd8fa96d6ac8a15634d137dfdb620f025129ff1836b0759266e" dmcf-pid="8yHb0bb0lk" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국표준과학연구원에는 20큐빗 4대, 50큐빗 1대의 초전도 양자컴퓨터가 설치돼 있다. [사진=정종오 기자]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/inews24/20260618000125222yils.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="1lBd8dd8WH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/inews24/20260618000125222yils.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국표준과학연구원에는 20큐빗 4대, 50큐빗 1대의 초전도 양자컴퓨터가 설치돼 있다. [사진=정종오 기자] </figcaption> </figure> <p contents-hash="e6b550cecb909b47229ec055e0cf9ccf87dedbf9d775ab9a9ebef1665ff4c536" dmcf-pid="6WXKpKKpSc" dmcf-ptype="general">한 교수는 우리나라 대학 연구실과 기업의 기술 격차도 언급했다. 그는 “국내 이온 기반 양자컴퓨터 연구는 성균관대 김준기 교수 등이 추진 중인데 대학 연구실에서 구현할 수 있는 이온 기반 회로의 큐빗 개수는 열 개 미만”이라며 “기업과 격차는 크다”고 토로했다.</p> <p contents-hash="e8f9412e4eeaf99839b644025089fdf1c0b861e0b893c44d1a6537857dc6d66f" dmcf-pid="PYZ9U99UTA" dmcf-ptype="general">이어 “이번 논문을 통해 그 격차가 한층 커졌음이 분명해졌다”며 “개인 연구실을 떠나 국가나 기업 단위의 집중적 투자, 인재 집중만이 경쟁력 있는 양자컴퓨터를 자체 제작할 수 있는 길임을 시사한다”고 지적했다</p> <p contents-hash="4351e15c6ff59a43c378aed2dc4c0f2204166cacc29ab93d3c7be53f9d9a8549" dmcf-pid="QG52u22uhj" dmcf-ptype="general">권석준 성균관대 반도체융합공학과・화학공학부 교수는 “아이온Q의 경우 2025년 10월 2큐비트 fidelity가 99.99% 이상 수준을 달성했고 이는 현재까지의 최고”라며 “이번 퀀티넘 헬리오스는 99.921%인데 아이온의 99.99%는 챔피언 단일 게이트 기록이고 헬리오스의 99.921%는 98큐비트 시스템 전역 평균”이라고 설명했다. 측정 대상이 다르다는 것을 인지해야 한다는 거다.</p> <p contents-hash="62a2e1a9269be2a9788282c1eae37f4b5f142c931ba6eaf6523e3adb4a295260" dmcf-pid="xH1V7VV7vN" dmcf-ptype="general">이번 새로운 양자컴퓨터 기술 출현이 우리나라에 던지는 시사점은 많다고 권 교수는 해석했다.</p> <p contents-hash="b8238cb6b56a4441955fcc9e9191e3eea721a851a714d22133fb96e2b08ab734" dmcf-pid="ydLIkIIkTa" dmcf-ptype="general">권 교수는 “2025년 우리나라 양자 ICT 분야 정부 투자 예산이 2024년 1억4000만 달러에서 2억5000만 달러 이상으로 50% 넘게 증가했는데 미·중·영의 절대 투자 규모에는 여전히 크게 못 미치는 게 현실”이라고 설명했다.</p> <p contents-hash="60feda2129a941b22ab84bdc99105b98336a1592641feae57e76cef3e2b7731e" dmcf-pid="WJoCECCECg" dmcf-ptype="general">이 때문에 우리나라의 경우 하드웨어는 서구와 제휴, 일부는 자체 개발의 투트랙을 취하는 게 현실적 방안이라고 평가했다. 현재 우리나라는 국제적으로는 한국과학기술정보연구원(KISTI)에 아이온Q Tempo 100큐비트 도입, SKT-아이온Q 지분 스왑 등이 있다.</p> <p contents-hash="abf06101b42271ad20916dfe1d39dedcbb94e01e9effb1ee049ad6b3594254ef" dmcf-pid="YighDhhDSo" dmcf-ptype="general">국내로는 한국표준과학연구원(KRISS) 자체 기술로 20큐비트 초전도 프로세서를 실증하고 2026년 50큐비트를 목표로 하고 있다고 설명했다. LG·고려대·SDT(우리나라 양자 테크 전문 기업)와 중성원자 양자처리장치(QPU, Quantum Processing Unit)를 병행 개발하고 있다고 소개했다.</p> <p contents-hash="20321fa528e9011d0875fb9df9f84e56fa732f6285d7fd8b7e095582569ef7a4" dmcf-pid="GnalwllwhL" dmcf-ptype="general">권 교수는 “우리나라는 반도체 기반이 강하기에 이를 레버리지(지렛대)로 활용할 수도 있다”며 “삼성전자나 SK하이닉스의 반도체 팹 역량이 이온트랩 칩이나 집적 광자(integrated photonics) 트랩 제조로 방향을 잡으면 우리나라는 단순 사용자가 아니라 공급망의 핵심으로 올라설 여지가 있다”고 전했다.</p> <p contents-hash="0a886fcc3ef7ef1f7c2ec08c764fad97eb1c6e2bc735e926c4aec1430fb6eb1c" dmcf-pid="HLNSrSSrTn" dmcf-ptype="general">양자 하드웨어 관점에서는 본다면 우리나라는 큐비트 모달리티 자체를 처음부터 따라잡으려 하기보다 △트랩 칩·광자 집적 제조 △제어 전자 인터페이스 △하이브리드 양자·AI 인프라 같은 분야에 반도체 비교우위를 투입하는 게 투자대비효과(ROI, Return On Investment)가 클 것이라고 덧붙였다.</p> <address contents-hash="a4f97499032eb12272b27b5c2f052c24923c2464f4342bbd501fd1f4ad140d71" dmcf-pid="XighDhhDTi" dmcf-ptype="general">/정종오 기자<a href="mailto:ikokid@inews24.com" target="_blank">(ikokid@inews24.com)</a> </address> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아이뉴스24. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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