MS도 첫 양자 컴퓨팅 칩 공개…"수년 안에 상용화 기대"

[이데일리 김윤지 기자] 마이크로소프트(MS)는 새로운 아키텍처를 적용한 양자 칩 ‘마요나라1(Majorana 1)’을 19일(현지시간) 발표했다. MS가 자체 개발한 양자 컴퓨팅 칩을 공개한 것이다.

사진=MS

MS에 따르면 해당 칩은 자체 개발한 ‘위상전도체’(Topoconductor)를 활용해 큐비트(양자컴퓨터 기본 연산 단위)를 기존 보다 안정적으로 확장 가능한 방식으로 생성할 수 있다. 기존 양자 컴퓨팅 칩이 초전도 큐비트를 이용했다면 마요나라의 특징은 ‘위상적인 큐비트(topological qubit)’를 사용했다는 것이다. 이를 기반으로 수십 년이 아닌 수 년 안에 의미있는 산업적 문제 해결이 가능한 양자 컴퓨터를 실현할 수 있을 것으로 기대한다고 MS는 밝혔다.

마요나라 1 칩은 손바닥 크기의 단일 칩에 큐비트 8개가 탑재됐으며, 100만개 큐비트를 수용할 수 있도록 설계됐다. 양자 칩의 연산 능력은 큐비트의 수에 비례한다. 기존 아날로그 방식이 아닌 디지털 방식으로 큐비트를 제어해 확장성과 안정성을 확보했다고 MS는 설명했다. MS의 큐비트 구조는 H자 형태로 구성되어 있으며, 이를 타일처럼 배열함으로써 쉽게 확장할 수 있다고 설명했다.

MS는 알루미늄과 인듐 비소를 기반으로 한 새로운 재료 스택을 개발하여 해당 칩의 입자를 생성하고 이를 제어하는 데 성공했다고 밝혔다. 이를 통해 오류 저항성이 높아 더 신뢰할 수 있어 100만 큐비트 규모의 양자 컴퓨팅 개발이 가능해졌다는 것이 MS의 설명이다. 이 기술은 미세 플라스틱 분해, 자가 치유 재료 개발, 의료 및 제조 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것이라고 MS는 내다봤다.

MS는 큐비트 100만개 이상 탑재를 핵심으로 꼽으면서 “이번 칩 개발로 양자컴 시대가 몇 년 안에 실현될 수 있을 것”이라고 전망했다.

앞서 구글은 지난해 12월 자체 개발한 양자 칩 ‘윌로우’(Willow)를 공개했다. 당시 구글은 윌로우를 장착한 양자컴퓨터가 성능 실험에서 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 프론티어가 우주 역사보다 긴 시간인 10셉틸리언년(10의 24제곱년) 걸려야 풀 수 있는 문제를 단 5분 안에 풀었다고 발표했다.

다만 현재 양자 컴퓨터는 연구 중심으로 활용돼 상용화 시점에 대해선 의견이 분분하다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 지난달 양자컴퓨팅 상용화까지 15~30년이 걸릴 것으로 내다봤다. 마크 저커버그 메타 CEO 또한 지난달 “양자 컴퓨터가 매우 유용한 패러다임이 되기까지 10년 이상 걸릴 것이라는 게 많은 사람의 생각”이라고 발언했다.