대만, 20큐비트 초전도 양자 컴퓨터 자체 개발 성공... 글로벌 기술 패권 도전

대만이 자체 기술로 20큐비트 초전도 양자 컴퓨터를 공개하며 글로벌 양자 컴퓨팅 시장에서 존재감을 드러냈다. 이번 성과는 대만이 단순한 하드웨어 제조국을 넘어 대규모 양자 칩 설계 및 시스템 통합 분야에서 핵심적인 역할을 수행할 수 있음을 입증한 것으로 풀이된다.


지난 30일(현지시각) 과학 기술 전문매체 인터레스팅 엔지니어링에 따르면 대만 중앙연구원(Academia Sinica)은 최근 20큐비트 초전도 양자 컴퓨터 개발에 성공했다고 발표했다. 이는 지난 2023년 대만 최초의 5큐비트 시스템을 선보인 지 약 2년 만에 이뤄낸 성과다. 특히 이번 시스템은 설계와 제작, 시스템 통합에 이르는 전 과정을 대만 자체 기술로 수행했다는 점에서 의미가 깊다.

연구팀은 큐비트 수가 늘어남에 따라 발생하는 제작 균일성 문제와 간섭 현상을 해결하기 위해 대만의 강점인 반도체 제조 기술을 적극 활용했다. 8인치 웨이퍼 상에서 초전도 큐비트를 제작하는 공정을 최적화하고, 레이저 트리밍 기술을 도입해 큐비트 주파수를 미세 조정함으로써 정밀도를 높였다.

양자 컴퓨터의 성능을 결정짓는 핵심 지표인 '결맞음 시간(Coherence Time)'에서도 획기적인 진전이 있었다. 기존 5큐비트 모델에서 15~30마이크로초 수준에 머물렀던 결맞음 시간을 이번 20큐비트 플랫폼에서는 530마이크로초까지 연장하는 데 성공했다.결맞음 시간이 길어질수록 양자 상태가 안정적으로 유지되어 복잡한 연산을 오류 없이 수행할 수 있다.

인터레스팅 엔지니어링에 따르면 중앙연구원 관계자는 "초전도 큐비트는 전자기 간섭에 매우 민감하지만, 패키징 및 노이즈 제어 기술을 극대화해 성능 수준을 끌어올렸다"며 "이는 더 많은 큐비트를 갖춘 고성능 양자 컴퓨터 구축을 위한 견고한 기반이 될 것"이라고 설명했다.


대만은 이번에 개발한 20큐비트 시스템을 국내외 연구자들에게 개방해 양자 시뮬레이션 및 알고리즘 테스트를 지원할 계획이다. 양자 컴퓨터는 신소재 발견, 신약 개발, 금융 모델링 등 미래 고성능 컴퓨팅(HPC)이 필요한 전 분야에 걸쳐 혁신을 일으킬 것으로 기대된다.

중국과학원 석좌연구원인 천치동(ChiiDong Chen) 교수는 "20큐비트 시스템은 계산 변수 공간을 확장하고 안정적인 다중 큐비트 결합을 달성했음을 보여주는 이정표"라며 "슈퍼컴퓨터와 통합된 고성능 하이브리드 컴퓨팅 구현에 박차를 가할 것"이라고 밝혔다.

대만 중앙연구원은 오는 4일부터 6일까지 남부 캠퍼스에서 '초전도 양자 컴퓨팅 워크숍'을 개최하고, 참가자들이 20큐비트 시스템을 직접 테스트할 수 있는 기회를 제공해 글로벌 협력을 강화할 예정이다.

이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com