양자표준기술 전문기업 SDT가 미국 양자컴퓨팅 기업 큐에라 컴퓨팅(QuEra Computing)의 글로벌 파트너십 프로그램 ‘큐에라 퀀텀 얼라이언스(QuEra Quantum Alliance)’ 합류를 공식화했다고 13일 밝혔다.

이번 파트너십은 중성원자 기반 양자컴퓨팅 기술의 산업 적용과 상용화를 가속화하기 위한 국제 협력 체계로, SDT는 글로벌 핵심 파트너로 참여하게 됐다.

‘큐에라 퀀텀 얼라이언스’는 중성원자 양자컴퓨터 개발을 주도하는 큐에라가 세계적인 난제 해결과 중성원자 기반 양자 시스템 확장을 목표로 출범한 프로그램이다.

큐에라는 SDT와 같은 기술 기업·산업 파트너와 협력해 각국 기관에 중성원자 기반 양자컴퓨팅 경험을 제공하고 연구·산업 생태계를 확대하는 방안을 추진하고 있다.

이어 SDT는 자체 QDM(Quantum Design & Manufacturing) 체계를 기반으로 연구개발, 양산, 품질관리, 사업화를 유기적으로 연결해 양자기술의 산업화 역량을 강화하고 있다.

아울러 큐에라 및 글로벌 파트너들과 협력을 강화해 중성원자 양자컴퓨팅 기술의 상용화와 산업 적용을 가속화한다는 계획이다.

이 외에도 최근 큐에라는 구글, 소프트뱅크 비전 펀드 등이 참여한 2억 3,000만 달러 규모 투자 라운드를 성사시키고, 엔비디아의 벤처 자회사 엔벤처스(NVentures)로부터 추가 투자를 유치한 것으로 알려졌다.

중성원자 방식은 수백~수천 큐비트 확장에 유리하고, 외부 전기적 간섭에 덜 민감하며 상온 구동이 가능하다는 특성이 있어 극저온 냉각 설비가 필요한 방식보다 비용과 복잡성이 낮다.

SDT 관계자는 “국내에서도 중성원자 양자컴퓨터 생태계 구축에 참여해 왔다”라고 말했다.

이어 “LG전자, 한국표준과학연구원(KRISS), 고려대와 함께 산학연 공동연구 협약을 체결하며 관련 기술 개발 및 생태계 조성을 추진할 것”이라고 덧붙였다.

SDT와 애니온 테크놀러지스가 공동 개발 중인 초전도체 양자 컴퓨터 [SDT 제공]

한편 중성원자 양자컴퓨팅 기술은 전하를 띠지 않은 원자를 큐비트로 사용해 광학 기반 제어를 수행하는 방식으로, 레이저를 이용해 원자를 트랩 안에 개별적으로 포획·배열한 뒤 정밀하게 제어하는 것이 핵심이다.

이러한 과정에서 원자는 진공 챔버 내로 주입된 뒤 다수의 광집게에 의해 2차원 또는 3차원 격자 형태로 배열되며, 배열된 원자 간에는 Rydberg 상호작용이 발생해 다중 큐비트 게이트 연산이 가능해진다.

레이저 기반의 상태 제어와 유연한 원자 배열 기술은 수천에서 수백만 개의 큐비트 확장이 가능한 구조적 특성을 제공하고, 초전도체나 이온 트랩 방식과 달리 극저온 환경을 필수적으로 요구하지 않아 상대적으로 낮은 복잡성과 높은 확장성을 확보할 수 있다.

이러한 균일한 큐비트 특성과 높은 확장성은 중성원자 방식이 산업적 적용과 대형 양자시스템 구축에서 주목받는 이유로 꼽힌다.

양자컴퓨팅 기술이 중요해짐에 따라 우리 정부도 인력 양성을 위한 다양한 제도를 수립하고 지원할 방침이다.

대표적으로는 민관합동 양자전략위원회를 중심으로 5개년 종합계획을 마련해 기술 확보와 산업 구조 형성을 병행하고 있다.

올해 관련 예산은 약 1980억 원 규모로 전년 대비 54.1% 증가했으며, 신기술 개발, 인프라 구축, 전문 인력 양성 등 약 24개 사업이 추진 중이다.

인프라 측면에서는 한국과학기술정보연구원(KISTI)을 중심으로 슈퍼컴퓨터 연계 기반의 하이브리드 컴퓨팅 플랫폼을 구축한다는 방침이다.