러시아, 중성 루비듐 원자 기반 50큐비트 양자컴퓨터 프로토타입 공개

더이에스지 뉴스 = 최중호 기자  러시아가 중성 루비듐 원자를 이용한 50큐비트 양자컴퓨터 프로토타입을 공개했다. 이번 발표는 모스크바국립대학교(Moscow State University, MSU)와 러시아 양자센터(Russian Quantum Center, RQC)의 공동 개발로 이루어졌다.

이번에 공개된 양자컴퓨터는 광학 집게(optical tweezers)라 불리는 고도로 집중된 레이저 빔을 이용해 중성 루비듐 원자를 조작한다. 원자들은 초고진공 챔버 내에서 레이저 배열을 통해 냉각되고, 그 상태가 정교하게 제어된다.

이 프로젝트는 러시아 정부의 7억 9000만 달러 규모 양자컴퓨팅 로드맵의 일환으로, 약물 개발, 물류 최적화, 재료 과학 등 다양한 분야에 양자컴퓨터를 활용하려는 목표를 가지고 있다. MSU와 RQC의 협력은 2024년 9월에 RQC가 이온 기반의 20큐비트 양자컴퓨터를 시연한 후 이번에 다시 한 번 진전을 이루었다.

새로운 루비듐 원자 기반 프로토타입은 이전 시스템에서 한 걸음 나아간 진전으로, 수백, 수천 큐비트의 양자컴퓨터로 확장하려는 계획의 일환이다. 러시아 양자 로드맵은 현재 프로토타입에서 100큐비트를 초과하는 시스템으로 확장하는 것을 목표로 하고 있다.

이번 양자컴퓨터 프로토타입 개발은 러시아가 2024년까지 고급 양자 기술을 개발하겠다는 목표를 향한 중요한 진전이다. Rosatom의 고문 루슬란 유누소프(Ruslan Yunusov)는 러시아 국영통신사 TASS와의 인터뷰에서 "우리는 양자 계산 로드맵의 일부로 20큐비트 양자 컴퓨터를 개발했다. 우리는 이온 플랫폼에 이를 구현했다. 또한 핵 플랫폼에 25큐비트 컴퓨터가 있다. 우리는 50~100큐비트 컴퓨터에 대한 계획을 가지고 있다"고 밝혔다.

그러나 이번 프로토타입이 실제로 얼마나 경쟁력 있는지에 대한 의문은 여전히 남아 있다. 성능 지표인 오류율, 결맞음 시간(coherence time), 게이트 충실도 등은 공개되지 않았으며, 독립적인 검증도 이루어지지 않았다. 투명성과 동료 검토(peer review)가 부족한 상황에서는 이 시스템이 실제로 글로벌 경쟁에서 어느 정도의 성과를 낼 수 있을지 평가하기 어렵다는 반응이다.

러시아는 2015년부터 양자 기술 연구를 시작해 현재 중성 원자, 이온, 초전도체, 광자 등 다양한 플랫폼을 기반으로 한 프로젝트를 진행 중이다. 양자컴퓨팅은 사이버보안, 인공지능, 핵심 인프라 분야에서의 혁신적인 잠재력으로 많은 나라에서 전략적인 우선 사항으로 다루고 있다. 러시아는 자국의 기술적 독립성을 강화하고 글로벌 경쟁력을 높이기 위해 양자 기술에 집중하고 있다.

그럼에도 불구하고 50큐비트를 넘어서는 확장은 여전히 큰 도전 과제를 안고 있다. 오류 수정 및 시스템 안정성 문제를 해결하는 것이 중요한 과제다. 중성 원자는 확장성 면에서는 유망하지만, 수백 또는 수천 큐비트의 상호작용을 제어하기 위해서는 정밀한 엔지니어링과 고급 알고리즘이 필요하다.

이번 프로토타입 공개로 러시아는 50큐비트 양자시스템을 시연하는 몇몇 국가들 중 하나로 자리매김했다. 그러나 이 프로토타입이 실제 세계 적용으로 이어지려면 양자 소프트웨어와 인프라 분야에서 지속적인 투자와 혁신이 필요하다.