큐비트 수 늘리고 플랫폼 분산… '양자 전쟁' 승기 잡는다

19일 대전에서 열린 대덕특구 출입기자단 간담회에서 이호성 KRISS 원장이 발언하고 있다. /사진=KRISS

최고 정밀정확도를 갖는 측정 기술을 개발해 표준 보급에 힘써온 한국표준과학연구원(표준연)이 50년간 쌓아온 기술력을 바탕으로 차세대 양자 기술의 주도권을 잡겠다고 나섰다. 2026년까지 50큐비트(Qubit·양자 시스템의 기본 계산 단위)급 초전도 양자컴퓨팅 시스템을 구축하는 한편 '멀티플랫폼' 양자기술을 개발한다.

19일 대전에서 열린 기자간담회에서 이호성 표준연 원장은 "내년 50주년을 맞는 표준연의 새로운 임무는 12대 국가전략 기술에 따라 지금까지 축적한 기술을 응용하는 것"이라며 양자 기술과 전력반도체 분야에서 경쟁력을 강화하겠다고 밝혔다.


1986년 물리표준본부에서 연구를 시작한 이 원장은 지난해 12월 표준연 원장으로 취임했다. 취임 후 '양자 기술연구소'와 '전략기술 연구소'를 신설하는 등 정부가 지정한 12대 전략기술의 방향에 맞춰 조직을 개편했다.

앞서 과기정통부는 2026년까지 50큐비트 양자컴퓨터를, 2030년 500큐비트 이상에 이르는 양자컴퓨터를 개발한다는 계획을 내놓은 바 있다. 큐비트의 수가 늘수록 양자컴퓨터를 이용한 계산이 빨라진다. 양자컴의 목표인 빠르고 정확한 연산을 해내려면 큐비트의 수를 확보하는 게 급선무다. 지난해 말 미국 IT기업 IBM은 최초로 1000큐비트급 양자컴퓨터 칩을 생산하는 데 성공했다.

표준연은 지난해 양자 국가기술전략센터로 공식 지정돼 양자기술 연구개발을 이끌고 있다. 기존 센서보다 측정 정밀도를 높인 '양자 중력 센서' 기술을 보유하고 있다. 지난 1월엔 20큐비트급 초전도 양자컴퓨팅 시스템을 개발해 시연하기도 했다. 2026년엔 50큐비트급 초전도 양자컴퓨팅 시스템을 구축한다는 계획이다.


정부가 올해부터 시작한 출연연 융합연구 사업인 '글로벌 TOP 전략연구단'에도 한국과학기술연구원(KIST), 한국전자통신연구원(ETRI), 한국원자력연구원, 한국과학기술정보연구원(KISTI) 등과 함께 '멀티 플랫폼 분산형 양자 시스템' 개발을 추진하겠다는 내용의 계획서를 제출했다고 밝혔다.

박연규 표준연 부원장은 "표준연은 특히 양자 센싱 기술에 강점을 갖고 있다"며 "멀티플랫폼 분산형 양자 시스템은 초전도뿐만 아니라 원자, 광자 등 다양한 양자컴퓨팅 플랫폼을 동시에 개발해 전체적인 큐비트 수를 늘린다는 발상이다. 여러 플랫폼으로 분산된 큐비트를 활용해 계산력을 높인다.

또 미국 국립표준기술연구소(NIST), 독일 연방물리기술원(PTB)등 해외 선진 연구기관과의 협력을 강화한다고 밝혔다. 특히 양자 기술 등 12대 국가전략기술 중심으로 공동연구를 확대한다는 계획이다.

이 원장은 "표준연이 개발해 온 측정 능력은 양적·질적으로 모두 세계 최고 수준"이라며 "이를 바탕으로 양자라는 새로운 임무를 수행한다면 충분히 좋은 결과를 낼 수 있을 것으로 본다"고 포부를 밝혔다.