中 원자 양자컴퓨터 '한위안-1' 첫 상업 판매…차이나모바일·파키스탄 주문

중국 최초의 원자 양자 컴퓨터가 주요 상업적 이정표를 통과해 국내외 고객에게 첫 판매를 했다고 2일(현지시각) 중국 국영 언론이 전했다.

후베이성 관영 신문인 후베이 데일리는 2일 첫 번째 상용 한위안-1(Hanyuan-1) 장치가 통신 제공업체인 차이나 모바일의 자회사에 인도됐으며 파키스탄도 주문했다고 보도했다. 매출액은 4000만 위안(약 75억원) 이상이었다.

한위안-1은 신흥 원자 양자 컴퓨팅 분야에서 전 세계적으로 대량 생산 및 배송을 달성한 몇 안 되는 기계 중 하나라고 보고서는 말했다.

재무 모델링 및 물류 최적화 같은 복잡한 계산을 수행하는 데 사용할 수 있는 이 기계의 개발은 우한의 중심에 있는 중국 과학원 정밀 측정 과학 기술 혁신 아카데미가 주도했다.
양자 역학의 원리를 사용해 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 계산을 수행하고 복잡한 문제를 해결할 수 있다.

이는 중첩이라는 속성으로 인해 동시에 0과 1이 될 수 있는 큐비트를 사용해 달성된다.

그러나 연구원들은 수백만 개의 큐비트를 처리하는 장치의 오류를 억제하기 위해 여전히 고군분투하고 있다.

이 문제가 아직 해결되지 않은 상황에서 개발자들은 먼저 수십에서 수백 개에 불과한 적당한 수의 큐비트를 포함하는 산업용 애플리케이션에 초점을 맞추는 실용적인 접근 방식을 취했다.

이러한 기계를 시끄러운 중간 규모 양자 컴퓨터(NISQ)라고 한다.

한위안-1도 그중 하나다. 보고서에 따르면 원자 양자 컴퓨터는 100큐비트를 갖추고 있으며 핵심 성능은 "세계적 수준의 표준"에 도달한다.

이온, 광자 또는 "인공 원자"를 사용하는 다른 양자 컴퓨터와 달리 한위안-1은 중성의 전하를 띤 원자를 큐비트로 사용하고 레이저로 조작해 계산을 수행한다.

한위안-1은 6월에 공개돼 핵심 구성 요소의 독립성뿐만 아니라 여러 과학적 발전으로 이어진 거의 20년간의 연구 및 엔지니어링 노력을 마무리했다.

미국은 2018년부터 레이저 같은 특정 양자 컴퓨팅 부품에 대한 중국의 접근을 제한해 이 분야에서 중국의 발전에 박차를 가하고 있다.

보고서는 우한 팀이 고정밀 요구 사항을 충족하는 레이저를 개발하기 위해 여러 가지 과제를 극복했다고 말했다. 그 결과 레이저는 훨씬 저렴했고 외국 레이저의 10분의 1만 사용했다.

보고서는 "이번 성과는 중국의 서방 공급망에 대한 의존도를 깨고 원자 양자 컴퓨팅 하드웨어에서 독립적인 우위를 확립했다"고 밝혔다.

보고서에 따르면 주류 초전도 양자 컴퓨터와 비교할 때 원자 컴퓨터는 훨씬 적은 에너지를 사용하고 유지 관리가 훨씬 간단하며 배포 비용이 "기하급수적으로" 훨씬 저렴하다.

이는 시스템에 극저온 냉각 시스템이 필요하지 않기 때문이다. 전체 시스템은 3개의 표준 랙에 통합될 수 있으며 표준 실험실 환경에서 작동할 수 있다.

보고서에 따르면 팀은 수천 명의 비즈니스 사용자를 위한 금융 위험 분석 같은 매우 복잡한 컴퓨팅 요구 사항을 지원할 수 있는 중국 최초의 원자 양자 컴퓨팅 센터 구축을 준비하고 있다.

신문은 익명의 한 프로젝트 리더의 말을 인용해 "업계 경쟁은 현재 큐비트의 수보다는 시스템 실용성과 엔지니어링 능력에 초점을 맞추고 있다"고 전했다.

프로젝트 리더는 "우리는 신약 발견 및 재료 설계 같은 고급 응용 분야를 목표로 원자 양자 컴퓨터의 포괄적인 지표를 지속적으로 개선할 것"이라고 말했다.

그는 "우리의 목표는 2027년까지 확장 가능한 원자 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것"이라고 덧붙였다.

중국의 한위안-1 상업화는 양자 컴퓨팅 분야에서 중국이 빠르게 추격하고 있음을 보여준다. 미국의 기술 수출 제한에도 불구하고 독자적인 기술 개발로 돌파구를 마련했다.

특히 극저온 냉각이 필요 없고 비용이 저렴하다는 점은 상업적 활용에 유리하다. 초전도 양자 컴퓨터는 절대영도에 가까운 극저온을 유지해야 해 운영비용이 막대하다.

한 양자 컴퓨팅 전문가는 "원자 양자 컴퓨터는 상온에서 작동 가능하고 유지보수가 간단해 실용성이 높다"며 "다만 큐비트 수를 늘리고 오류율을 낮추는 과제가 남아 있다"고 말했다.

전문가들은 중국이 양자 컴퓨팅에서 실용성에 초점을 맞추는 전략을 택했다고 분석한다. 큐비트 수 경쟁보다는 실제 응용 가능한 시스템 개발에 주력하고 있다는 것이다.

업계는 양자 컴퓨팅이 금융, 신약 개발, 물류 최적화, 암호 해독 등 다양한 분야에서 혁명을 일으킬 것으로 기대한다. 다만 상용화까지는 아직 시간이 필요하다는 평가다.

미·중 기술 경쟁이 격화되는 가운데 양자 컴퓨팅은 AI, 반도체에 이어 또 다른 각축장이 되고 있다. 중국의 한위안-1 상업화는 이 경쟁에서 중국이 실질적 성과를 내기 시작했음을 의미한다.

전문가들은 "양자 컴퓨팅은 국가 안보와 경제 경쟁력에 직결되는 핵심 기술"이라며 "향후 5~10년이 기술 주도권을 결정하는 결정적 시기가 될 것"이라고 전망했다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com