양자컴퓨터 핵심 장치인 상온 프로세서 개발로 상용화가 가까워지고 있다.

호주 시드니 기반 양자 컴퓨터 개발 스타트업 아처 익스플로레이션(Archer Exploration Limited)은 실험실 외부 상온에서 작동 가능한 양자 컴퓨터 프로세서 개발을 발표했다.

아처는 50나노미터 크기 단일 탄소 기반 큐비트(quantum bit, qubit)를 실리콘 웨이퍼에 매우 정확하게 위치시키는 방법을 발견했다. 시제품 개발이 가능한 위치 정확도와 제어 성과를 달성, 12CQ 양자 프로세서 내에서 여러 큐비트의 위치를 지정할 수 있다는 주장이다.

큐비트는 양자 컴퓨터의 기본 구성 요소로, 양자 물리학의 특이한 특성을 활용해 상상할 수 없을 만큼 빠른 계산을 가능하게 한다. 지금까지 양자 컴퓨팅 설정은 정밀하게 설계된 실험실 외부에서는 접근이 어려운 초냉각 인프라의 지원이 필요했다. 올해 초에 시작된 12CQ 프로젝트의 핵심 목표 중 하나는 실온에서 양자 컴퓨팅을 활성화해 양자 컴퓨터를 대량 상용화 하는 것이다.

업계의 실온 양자 컴퓨터 개발은 상당한 규모의 투자 덕분에 빠르게 발전하고 있다. 2018년 올해의 호주인으로 지명된 뉴사우스웨일즈대(University of New South Wales, UNSW)의 미셸 시몬스(Michelle Simmons) 교수는 최근에 가장 빠른 2큐비트 로직 게이트를 개발 한 또 다른 성과를 이끌었다. 이를 통해 0.8나노초 만에 작업을 완료 할 수있었다. 다른 유사한 설정보다 약 200 배 더 빠르다(본지 7. 19일 관련기사).

이 팀은 4년 내에 10 큐비트 집적 회로를 구축 할 계획으로 아처(Archer) 및 기타 양자 중심 연구기관들과 우호적 경쟁을 벌이고 있다. 아처 CEO 모하마드 쇼케어(Mohammad Choucair) 박사는 “실온 큐빗은 상업적 준비성을 더욱 강화시킨다”면서“칩 기술 개발을 주도하고 발전시키는 데있어 중요한 이정표”라고 호주컴퓨터학회(ACS) 인터뷰에서 말했다.

그는 “큐비트 위치를 제어 할 때 이러한 높은 정밀도를 적용하는 것은 매우 어려운 일다. 이 프로세스는 작동 칩 프로토타입을 제작할 때 큐비트 확장 가능성을 보여주는 주요 기술적 장벽을 극복한다”고 덧붙였다.

이 프로토타입은 확장성이 뛰어난 양자 프로세서의 추가 생성과 기존의 기존 기술과의 통합을 지원하는 ‘최소 실행 가능 제품’이다.

이러한 통합은 데이터 암호화에서 복잡한 수학적 모델링에 이르기까지 모든 컴퓨팅 기술을 기존 컴퓨팅 설정으로 혁신 할 수 있는 상당한 컴퓨팅 기능을 갖춘 양자 프로세서의 통합을 가속화 할 것이다.

아처 팀은 시드니대학의 1 억 5000만 달러 규모 시드니 나노과학 허브 시설 내에서 일하고 있다. 독점 특허 계약과 2012년 세계에서 가장 작은 트랜지스터를 구현한 팀에서 일했던 시몬스 교수, 마틴 후치슬(Martin Fuechsle) 박사와 같은 양자컴퓨팅 개척자와 기술 개발에 전념하고 있다.

이 회사의 장기 계획은 주요 마이크로 프로세서 제조업체 또는 장비 통합업체에 판매하거나 라이센스를 부여 할 수 있는 안정적인 양자 칩을 구축하는 것이다. 이는 주도적인 양자 컴퓨팅 설계를 위해 경쟁하는 많은 회사의 공통 목표다.

양자컴퓨팅 시장은 2025년까지 전년 대비 31.7 % 성장, 전 세계적으로 59억 달러에 달할 전망이다(Allied Market Research). 올해 초, 현재 업계 IBM은 ‘IBM Q System One’이라고 불리는 20큐비트 시스템의 양자 컴퓨터를 발표했다.