MS, 세상 뒤집을 양자 칩 공개... 수년내 AI 학습속도 100배

Question

미국 마이크로소프트(MS)가 양자 컴퓨터 상용화의 최대 걸림돌로 꼽혀온 양자 오류와 집적도 한계 등을 뛰어넘는 양자컴 칩을 개발했다고 밝혔다. 온도·자기장 등 외부 환경 변화에 극히 민감해 오류가 잦고 보정이 어려웠던 기존 칩의 치명적 단점을 해결해 양자컴 시대를 앞당길 수 있게 됐다는 것이다.

19일 MS는 “세계 최초로 ‘위상(位相) 초전도체’를 사용한 양자 칩 ‘마요라나 1′을 개발했다”며 “반도체 발명이 오늘날의 스마트폰, 컴퓨터, 전자 제품을 가능하게 한 것처럼 이번 개발로 양자컴 시대가 몇 년 안에 실현될 수 있을 것”이라고 밝혔다. MS는 이번 양자 칩 개발을 트랜지스터 발명에 비유했다.

MS는 양자컴 연산의 기본 단위이자 성능 기준으로 꼽히는 ‘큐비트’ 수를 향후 100만개로 확장할 수 있게 됐다고 밝혔다. 현재 IBM과 구글의 양자컴이 1000큐비트급인 점을 감안하면, 1000배에 달하는 규모를 구현할 수 있다고 공언한 것이다. 진공관 시대에 집채만 했던 컴퓨터가 트랜지스터 발명을 계기로 소형화되면서 ‘개인용 컴퓨터’ 시대가 열린 것처럼, 이번 양자컴 기술이 신소재·의료·환경·국방·보안 등 경제·산업·사회 각 분야에 혁명과도 같은 변화를 예고한 것이라는 기대가 나온다.

수년내 AI 학습속도 100배… “트랜지스터 발명과 맞먹어”

마이크로소프트(MS)가 19일 자체 개발했다고 공개한 양자컴 칩 ‘마요라나 1’에는 큐비트 8개가 탑재됐다. 큐비트는 양자컴 연산의 기본 단위다. 기존의 일반 컴퓨터는 전자의 유무(有無)에 따라 0과 1의 비트(bit)로 정보를 표현하고 순차적으로 계산하는 반면, 양자컴은 예컨대 0과 1을 동시에 처리(중첩)할 수 있어 연산 속도가 획기적으로 빠르다. 이번에 MS는 큐비트를 100만개 이상으로도 확장할 수 있도록 양자 칩을 설계했다고 밝혔다. 이번 양자 칩의 핵심인 ‘위상 초전도체’는 인듐 비소와 알루미늄 등으로 구현했다. 이를 통해 양자 정보의 손상을 막고 오류 파악과 수정도 디지털로 자동 제어할 수 있게 됐다. 체탄 나약 MS 퀀텀 하드웨어 부사장은 “큐비트 100만개는 양자컴이 산업에 실질적 변화를 가져오기 위한 필수 임계치”라고 했다. 큐비트가 100만개 이상 탑재되는 시기를 ‘양자컴 상용화’가 시작되는 때로 본다는 것이다.

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MS는 “세계 최초로 ‘위상(位相) 초전도체’를 사용한 양자 칩 ‘마요라나 1′을 개발했다”며 “반도체 발명이 오늘날의 스마트폰, 컴퓨터, 전자 제품을 가능하게 한 것처럼 이번 개발로 양자컴 시대가 몇 년 안에 실현될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 

공개한 양자컴 칩 ‘마요라나 1’에는 큐비트 8개가 탑재됐다. 

MS는 100만 큐비트급 양자컴이 개발되면 분자 간 복잡한 상호작용을 비롯해 오늘날의 컴퓨터로는 풀 수 없는 각종 문제가 해결될 것이라고 했다. 

양자컴이 상용화되면 인공지능(AI) 분야에서도 근본적 혁신이 가능하다는 분석이 나온다. 

양자 컴퓨터는 또 의료, 경제 등 분야에서도 혁신을 이끌 것으로 기대된다.

슈뢰딩거 고양이 · Answer

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