온도 변화에 강하다는 MS 양자칩…상용화 가능성 '갑론을박' 작성일 02-22 131 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">이론으로 다뤄진 위상학적 안정 상태 '마요라나'…큐비트에 적용<br>큐비트 확장 시 "연산 프로토콜·소자 통로" 기능할지 실증해야</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="uPlLYxe7Rh"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="be3fd0776f0a9eff10b1f96e2d25f4f040efaa49010336942c5576d3e2a51dda" dmcf-pid="7QSoGMdzLC" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="마이크로소프트가 개발한 양자컴퓨팅 칩 마요라나1(Majorana 1) ⓒ 로이터=뉴스1" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202502/22/NEWS1/20250222070007437uxac.jpg" data-org-width="1400" dmcf-mid="UDwxC241Ll" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202502/22/NEWS1/20250222070007437uxac.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 마이크로소프트가 개발한 양자컴퓨팅 칩 마요라나1(Majorana 1) ⓒ 로이터=뉴스1 </figcaption> </figure> <p contents-hash="7d0f4e04a1b35507a92aa38d7ed1fd603e24ecee5e1152736b9229850e4523df" dmcf-pid="zxvgHRJqRI" dmcf-ptype="general">(서울=뉴스1) 윤주영 기자 = 마이크로소프트(MS)가 최근 8큐비트(연산단위) 양자컴퓨팅 칩 '마요라나 1'을 공개하면서 양자컴퓨터 상용화 기대감을 키웠다. 기존 극저온 초전도체 양자칩은 온도가 조금만 올라도 양자 상태 유지가 불가능하다는 점이 상용화 한계로 지목됐다.</p> <p contents-hash="60cb81bf68775a3491b47b2d8f0fb0ea8bfef9ae7d0026c15e53d069762ee74f" dmcf-pid="qMTaXeiBdO" dmcf-ptype="general">22일 과학계에 따르면 MS가 공개한 위상학적으로 안정된 물성 '마요라나'는 열·노이즈 영향을 기존 극저온 초전도체에 비해 덜 받는다. 약간의 온도변화가 있어도 양자 정보가 훼손되지 않는다는 의미로 기존 소재 한계를 극복했다는 분석이 나왔다.</p> <p contents-hash="b5504542ca948317de5cd75c8fb7877e8fb60fd59e1a444278b3b8c78218d504" dmcf-pid="B9rMhV8tJs" dmcf-ptype="general">다만 이번 공개는 마요라나 상태를 직접 입증한 게 아닌, 단서가 되는 전자 개수의 변화 '패리티'를 관측한 데 그쳐 실제 상용화를 앞당길 수 있을지 여부에 회의적인 시각도 있다. </p> <p contents-hash="64aacc8fbf1726d39ea4f211fa85f87996d7d41967860de213ff77dedcb34d88" dmcf-pid="b2mRlf6Fdm" dmcf-ptype="general">무엇보다 큐비트를 이어 붙여 연산까지 해낸 것도 아니여서 안정적 확장이 가능할지도 장담할 수 없다.</p> <p contents-hash="454217252c95d39b79feb32e10914eb3db94013ad779baef87f7da18706241bc" dmcf-pid="KVseS4P3Mr" dmcf-ptype="general">이 때문에 일부 물리학자는 이런 내용의 MS 발표가 성급했다고 지적한다.</p> <p contents-hash="d5d68aa044abe545793b3854bec83a75fa0b12e06c43a275afe0723bd71f9f6b" dmcf-pid="9fOdv8Q0Rw" dmcf-ptype="general">0·1의 값을 동시에 띠는 큐비트는 비트보다 빠른 연산이 가능하나, 큐비트 수가 커질수록 오류가 증가한다는 문제가 있다. 큐비트를 구현하는 물질의 중첩 상태 '양자 결맞음'이 미세한 온도 변화, 노이즈에도 쉽게 깨져서다.</p> <p contents-hash="019759daad995cd8c9dd1a54a06fe1fb295f98308c6d71437371073d454611ec" dmcf-pid="24IJT6xpeD" dmcf-ptype="general">소자를 냉각해 물성을 안정시키는 '극저온 초전도체' 방식이 해결책으로 시도되지만, 절대0도(영하 273도)에 가깝게 온도를 유지해야 해서 규모 확장에 한계가 있다.</p> <p contents-hash="f25585ba2fc6d5d832ae55206aaff246d78bfad90bc67a640a5bd0d444fc2867" dmcf-pid="V8CiyPMUnE" dmcf-ptype="general">이를 극복하고자 MS는 인듐 비소(반도체), 알루미늄 등을 활용해 위상초전도체(토포컨덕터)를 개발했다. 이를 극저온에 두고 자기장을 조절하면 고체·액체·기체와는 다른 초전도성 물성을 띠며 위상학적 안정을 구현하게 된다는 설명이다. </p> <p contents-hash="fd2beaee135a27aa32290739615cb5e3f0f4228b54581d72078c3d3fee346e15" dmcf-pid="f6hnWQRuMk" dmcf-ptype="general">도용주 광주과학기술원(GIST) 물리·광과학과 박사는 "위상학적 안정성은 외부 변화에도 전자 구조의 기하학적 성질이 변하지 않는 상태"라며 "이론적으론 양자 결맞음을 유지하는 데 도움이 된다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="aa52332a4003dbc78f8d6034ff8b1da1944006a756ab62c460fbe8b8eb4ba6fd" dmcf-pid="4PlLYxe7ec" dmcf-ptype="general">이어 "MS가 측정한 패리티는 위상초전도체 내 여분의 전자가 시간에 따라 어떻게 변하는지 보여주는 것"이라며 "진일보된 방식으로 마요라나 상태를 입증했다"고 평가했다.</p> <p contents-hash="87b6718db8161e993b6bd91456a26a99f3000dbf7338f15ccdf61f70694724b7" dmcf-pid="8QSoGMdzLA" dmcf-ptype="general">하지만 오랜 시간 이론으로만 다뤄진 마요라나가 실제 양자 컴퓨팅을 구현할지는 알기 어렵다. 또 2021년 MS와 협력한 네덜란드 델프트대 연구진은 마요라나 상태를 생성하는 실험을 논문으로 냈다가 철회하기도 했다.</p> <p contents-hash="77f78aabf4fb8f27db2a320a0703b1ae89c66a7109aa59854f41441467af4b52" dmcf-pid="6QSoGMdznj" dmcf-ptype="general">무엇보다 큐비트 수준의 기능과 대규모 작동은 별개 문제다. 위상 양자컴퓨팅에 맞는 새로운 프로토콜, 큐비트 간 연결통로인 '게이트웨이' 등을 구현해야 한다. </p> <p contents-hash="9ba040f14ef6e2b028d858ec700616e95a5ccfc330c364492c9ba98c279839f8" dmcf-pid="PxvgHRJqeN" dmcf-ptype="general">도 박사는 "MS가 로드맵을 공개했지만 위상학적 안정성이 성능 우위로 이어질지는 실증이 필요하다"며 "회사는 100만 개 큐비트까지 확장할 수 있다지만, 그것이 다 소자로 기능하려면 시간이 걸릴 것"으로 전망했다.</p> <p contents-hash="a08f866f23f590ea6376c78991c86bf9fa62a48ba3051f43373e0d6ec5e5925c" dmcf-pid="QMTaXeiBJa" dmcf-ptype="general">조지오스 카사로스 오스트리아 과학기술연구소 연구원도 "큐비트 작동 추가 데이터를 보기 전까진 논평하기도 어렵다"고 말했다.</p> <p contents-hash="449b9716a79ce7def81d4c23eed0da86cac9f63c105eb9220f1be0c66a9957e3" dmcf-pid="xRyNZdnbJg" dmcf-ptype="general">legomaster@news1.kr </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.</p> 관련자료 이전 [공식] 장우혁, 8년 열애 끝 4월 결혼 "예비신부=당근과 채찍" 02-22 다음 "농심배 5연패 기쁨, 잠시 뒤로"…신진서 9단, 다음주 난양배 출전 02-22 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
