2025년 양자 컴퓨팅 7대 성과...인류의 한계 비웃는 '양자 혁명' 현실로

2025년은 양자 컴퓨팅 기술이 가능성에 기반한 실험 단계를 지나, 글로벌 금융과 산업 인프라의 핵심으로 부상한 전환점으로 기록될 전망이다.

하드웨어의 성숙과 오류 제어 기술의 비약적 발전은 양자 컴퓨터가 더 이상 '미래의 기술'이 아닌 '필연적인 도구'임을 입증했다. 특히 큐비트 수의 양적 팽창을 넘어 시스템 안정성을 확보하며 실질적인 영향력을 보여준 한 해였다.

25일(현지시각) 과학 기술 전문매체 인터레스팅 엔지니어링이 2025년 꼭 읽어야 할 양자 기술 관련 기사 7선을 선정했다.


미국 서던캘리포니아대학교(USC) 연구팀은 그동안 간과되었던 특이 입자 '애니온(Anyon)'에 주목했다. 2차원에서만 존재하는 이 입자의 기하학적 특성에 양자 정보를 인코딩함으로써, 외부 잡음에 취약했던 양자 컴퓨터의 보안과 안정성을 획기적으로 높였다. 특히 '이징 애니온'을 활용한 시스템은 양자 컴퓨팅의 보편화를 앞당길 핵심 열쇠로 부상했다.

영국의 퀀텀 모션(Quantum Motion)은 기존 반도체 제조 공정인 CMOS(상보형 금속 산화물 반도체) 기술을 그대로 활용해 세계 최초의 실리콘 기반 양자 컴퓨터를 선보였다. 이는 극저온 전자 장치를 통해 확장성을 확보한 사례로, 영국 국립 양자 컴퓨팅 센터(NQCC)에 설치되어 상용 양자 컴퓨팅 시대의 서막을 알렸다.


디웨이브 퀀텀(QBTS)은 자사의 '어드밴티지 2(Advantage 2)' 프로토타입을 통해 실제 산업 현장의 난제를 슈퍼컴퓨터 대비 압도적인 속도로 해결했다. 무어의 법칙을 뛰어넘는 양자 어닐링 기술의 성과는 기후 변화 대응 및 신약 개발 등 엑사스케일 연산이 필요한 분야에서 양자 컴퓨터의 실전 투입 가능성을 확고히 했다.


기존 슈퍼컴퓨터가 풀지 못했던 복잡한 '군 표현(group representations)' 분해 문제가 양자 알고리즘을 통해 해결되었다. 로스앨러모스 국립 연구소와 IBM 연구팀의 이번 성과는 양자 컴퓨팅이 특정 계산 문제에서 기존 방식을 압도하는 '양자 우위'를 점하고 있음을 학술적으로 증명한 쾌거다.

빈센트 반 고흐의 명화 속 소용돌이 패턴이 양자 유체 내의 '켈빈-헬름홀츠 불안정성(KHI)'과 연결되어 있음이 밝혀졌다. 연구진은 명화 속 달과 유사한 '편심 분수 스커미온(EFS)'을 발견하며 양자 세계의 복잡한 물리 현상을 시각화하고 이해하는 새로운 지평을 열었다.


시바우라 공대, 와세다대, 후지쓰 공동 연구팀은 양자 얽힘 현상을 로봇의 역운동학 계산에 적용했다. 무수히 많은 관절 조합을 계산해야 하는 휴머노이드 로봇의 움직임을 큐비트 단위로 제어함으로써, 기존보다 훨씬 부드럽고 효율적인 구동이 가능해졌다.


MIT 연구진은 초전도 큐비트 '플럭소늄'을 이용해 오류율을 극한으로 낮춘 99.998%의 충실도를 기록했다. '원형 편광 마이크로파' 등 독자적인 제어 기술을 통해 양자 연산의 최대 걸림돌인 잡음 문제를 해결했으며, 이는 양자 알고리즘의 실행 시간을 대폭 연장하는 결정적 계기가 되었다.

2025년의 이러한 성과들은 양자 기술이 전략적 협력과 글로벌 경쟁의 중심에 서 있음을 보여준다. 비용과 확장성이라는 숙제가 남아있으나, 올해의 기술적 도약은 향후 10년의 산업 판도를 바꿀 강력한 동력이 될 것이다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com