2032년까지 6454억 투입…오류정정 동작 QPU 개발
배경훈 과학기술정보통신부 장관이 21일 오전 대전광역시 유성구 한국표준과학연구원을 방문해 이용호 초전도양자컴퓨팅시스템연구단장으로부터 '초전도 양자컴퓨팅 시스템 연구시설' 설명을 듣고 있다. /사진=과학기술정보통신부국산 고성능 100큐비트(qubit·양자정보 기본단위) 초전도 양자컴퓨터(이하 양자컴) 개발이 오는 10월부터 본격화한다.
21일 한국표준과학연구원(이하 표준연)에 따르면 정부는 '양자과학기술 플래그십 프로젝트' 중 하나인 100큐비트(양자컴퓨터의 단위) 초전도 양자컴퓨팅 사업을 10월에 착수한다. 이번 사업을 통해 국가 R&D(연구·개발)사업 최초로 오류정정이 동작하는 초전도 기반 QPU(양자프로세서)를 개발한다.
표준연은 이날 배경훈 과학기술정보통신부 장관이 국가 양자 로드맵을 수립하기 위한 전문가 간담회 '퀀텀 프런티어 전략대화'를 대전 유성구에 소재한 표준연 본원에서 개최한 가운데 이같은 내용을 설명했다.
'양자과학기술 플래그십 프로젝트'는 8년간 6454억원을 투자해 2032년까지 1000큐비트급 양자컴퓨팅 시스템을 구축한다는 목표다. 표준연은 3월 20큐비트급 양자컴을 구축하고 30큐비트급 양자컴 에뮬레이터 개발을 완료했다. 에뮬레이터는 고전 컴퓨터 환경에서 양자컴의 연산환경을 모사한 플랫폼을 말한다. 현재 50큐비트급 양자컴 개발에 착수한 상태로 2027년 3월까지 구축을 완료해 국내 연구자들에게 양자컴퓨팅 클라우드 서비스를 제공할 예정이다. 이와 동시에 정부는 100큐비트급 양자컴 개발에도 착수하는 셈이다.
표준연 관계자는 "통상 50큐비트 양자컴까지는 고전 컴퓨터와 연산성능이 비슷하다면 50큐비트를 넘어서는 순간 슈퍼컴퓨터도 따라올 수 없는 성능을 갖추게 된다. 50큐비트를 넘어서는 게 하나의 이정표로 꼽히는 이유"라고 했다. 100큐비트 규모의 양자컴은 슈퍼컴퓨터로 1000년 이상 걸리는 문제를 수 분 안에 풀어내면서도 전력소모는 적다고 알려졌다.
플래그십 프로젝트는 양자컴 구현의 대표적 난제로 꼽히는 '오류정정 기술'을 해결해 100큐비트 양자컴퓨팅 시스템에 적용할 예정이다. 외부환경의 변화에 취약한 큐비트 특성상 발생할 수 있는 연산오류를 감지하고 수정하는 기술을 오류정정 기술이라고 한다.
배경훈 장관 역시 AI와 양자컴의 융합 가능성을 강조했다. 배 장관은 앞서 열린 간담회에서 "AI의 연산처리와 이에 따른 전력문제를 5~10년 뒤에도 기존 GPU(그래픽처리장치)나 NPU(신경망처리장치) 등으로 해결할 수 있을지 고민인데 양자컴과의 결합이 해법이 될 수 있을 것으로 본다"며 "양자기술은 중요한 시점에 와 있다. 10년 뒤 실패하지 않으려면 지금 양자컴 인프라를 제대로 구축해야 한다"고 말했다.
