실리콘 양자 컴퓨팅의 혁명… 1만 5,000 큐비트 '양자 쌍둥이' 시뮬레이터 출시

실리콘 양자 컴퓨팅(SQC)이 소재 과학과 화학 분야의 지형도를 바꿀 혁신적인 양자 시뮬레이터인 '퀀텀 트윈스(Quantum Twin)'를 전격 출시했다.

0.13나노미터(nm)라는 원자 수준의 정밀도로 무장한 이 시스템은 기존 슈퍼컴퓨터로도 불가능했던 복잡한 양자 현상을 물리적으로 복제해내는 수준에 도달했다는 평가다.

6일(현지시간) 양자 컴퓨팅 전문매체 퀀텀 자이트가이스트에 따르면, 퀀텀 트윈스는 순수 실리콘 기판 위에 1만 5,000개의 큐비트 레지스터를 패턴화하여 구축됐다. 이는 단순한 계산기를 넘어, 특정 양자 시스템의 물리적 특성을 그대로 본뜬 '디지털 쌍둥이'의 양자 버전이라 할 수 있다.


퀀텀 자이트가이스트에 따르면 SQC의 설립자이자 최고경영자(CEO)인 미셸 시몬스(Michelle Simmons) 교수는 "퀀텀 트윈스는 고객들이 오늘날의 재료 발견에 즉시 활용할 수 있는 양자 세계로의 창"이라고 강조했다. 이 시스템의 핵심은 원자 규모 제조 기술에 있다.
0.13nm 수준의 정밀도로 실리콘 기판 위에 대규모 양자점(Quantum Dot) 어레이를 배치함으로써, 자성이나 초전도 같은 미세한 양자 상호작용을 실제와 똑같이 재현할 수 있다. 이를 통해 연구자들은 새로운 초전도체 개발이나 고효율 정보 저장 방식 등 저전력 전자 분야의 난제들을 획기적으로 빠르게 해결할 수 있게 됐다.


SQC는 단순히 기술적 우위를 넘어 제조 공정의 상용화 가능성에서도 업계를 놀라게 했다. 지난 2025년 11월, SQC는 단 8시간 만에 25만 개의 큐비트 레지스터를 패터닝하는 능력을 시연하며 대량 생산의 발판을 마련했다.

현재 SQC의 '14|15 플랫폼'을 활용하면 칩 설계부터 생산, 테스트까지의 전 과정을 일주일 이내에 완료할 수 있다. 이는 수개월이 소요되던 기존 양자 칩 제작 주기를 파격적으로 단축한 것으로, 상용 양자 컴퓨팅 경쟁에서 독보적인 우위를 점하는 요소다.


이번 출시는 앞서 통신 및 방위 산업에서 실질적인 성과를 거둔 양자 머신러닝 시스템 '워터멜론(Watermelon)'의 성공에 이은 전략적 확장이다. 특히 SQC는 최근 멀티 큐비트 프로세서를 통해 99.99%의 충실도(Fidelity)를 달성했다고 밝혔다.
이는 양자 연산의 오류를 극도로 낮춘 것으로, 시스템 규모가 커질수록 성능이 기하급수적으로 향상되는 양자 컴퓨팅의 잠재력을 실현했다는 의미다.

SQC의 사이먼 세가스(Simon Segars) 회장은 "제품 포트폴리오 확장을 통해 SQC의 원자 규모 기술력을 전 세계 소재 및 화학 산업에 직접 제공할 수 있게 됐다"며 "이는 실용적인 양자 장치 구축을 향한 중대한 발걸음"이라고 덧붙였다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com