인텔, “구글 축하하지만 스핀 큐빗은 초전도체 큐빗보다 더 좋아”

최근, 구글이 ‘양자 우월성(Quantum Supremacty)’이라는 벤치마크 테스트를 통해, 기존 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 빠른 양자 속도 시연에 컴퓨팅 업계가 들썩이고 있다.

 
IBM에 이어 양자 컴퓨터를 개발하고 있는 인텔도 보도자료를 통해 “구글 팀에 축하를 보낸다”며, “구글 팀은 53큐빗(qubit) 초전도체 테스트 칩으로 만든 단일 양자 프로세서로 현존하는 가장 강력한 성능의 슈퍼컴퓨터로는 약 1만 년이 소요되는 내용을 200초 만에 분석할 수 있는 알고리즘을 설계했다고 확인됐다”고 25일 밝혔다.
 
인텔은 “양자 컴퓨팅(quantum computing)이 신약 개발, 금융 모델링, 우주의 원리 등 다양한 분야에서 현재 컴퓨터로는 해결할 수 없는 문제를 해결할 잠재력을 가지고 있다고 믿는다”며, “이를 위해 전 세계 학계와 정부, 기술 기업들이 상업적으로 실행 가능한 양자 컴퓨팅 시스템을 만들기 위해 노력 중이지만 현실에서 양자 컴퓨팅 상용화는 장기적인 관점으로 봐야한다”고 강조했다.
 
인텔 파트너인 델프트 공과 대학 (Delft University of Technology)에서 양자 컴퓨팅을 연구하고있다. [Intel 제공]
이제는 상업적 연관성을 모색해야 한다고 제시했다. “현존하는 난제를 해결할 수 있는 시스템을 구축하는 단계, 즉 ‘양자 실용성(quantum practicality)’ 단계로 관심을 돌려야 한다”며, “인텔 연구원들은 양자 실용성 달성에 필요한 요소를 이해하기 위해 고성능 양자 시뮬레이터를 통해 양자 컴퓨터가 슈퍼컴퓨터보다 빠르게 풀 수 있는 시기를 예측했다”고 말했다.
 
테스트에는 도로 교통 관리부터 전자제품 설계에까지 쓰이는 맥스 컷(Max-Cut)이라는 최적화 문제가 활용됐다고 밝혔다. 맥스 컷은 변수가 증가하면 복잡도가 기하급수적으로 높아지는 알고리즘이다.
 
인텔은 맥스 컷 문제의 변수를 증가시키며 노이즈에 강한 양자 알고리즘과 현재 사용 중인 최신 알고리즘을 비교했다.
 
광범위한 시뮬레이션을 거쳐, 인텔 연구소는 양자 컴퓨터가 실용적인 문제를 슈퍼컴퓨터보다 빠르게 풀기 위해서는 최소한 수백 큐빗이 안정적으로 작동해야 한다고 밝혔다. 즉, 업계에서 활용 가능한 사이즈의 양자 프로세서를 개발하는 데까지는 수년이 더 소요될지도 모른다는 것이다.
 
 
현재 인텔은 양자 컴퓨팅 스택 전반에서 발전을 가속하기 위해 파트너 및 연구 커뮤니티와 협업하고 있다. 실리콘에서 스핀 큐빗(spin qubit)으로 알려진 기술 발전의 진척에 주목하고 있다. 스핀 큐빗은 초전도체 큐빗보다 더 확장할 수 있다는 장점이 있다.
 
스핀 큐빗은 단일 전자 트랜지스터와 유사하며, 이는 인텔이 지난 50년간 제조하는데 집중해온 기술이다. 이런 유사성으로 인텔은 대규모 트랜지스터 제조와 적용을 통해 학습한 것을 양자 컴퓨팅 연구에 적용할 수 있다.
 
현재 인텔은 최신 인텔 프로세서를 생산하는 동일한 공정과 설비에서 300mm 웨이퍼로  스핀 큐빗을 제조하고 있다. 연구와 피드백 주기를 보다 빠르게 하기 위해 크리오프로버(cryoprober, 극저온 웨이퍼 프로버(Cryogenic Wafer Prober))로 불리는 새로운 툴을 설계해 300mm 스핀 큐빗 웨이퍼를 대량으로 테스트하고 구체화하고 있다.
 
양자 컴퓨팅은 변혁적인 기술이 될 것이다. 그러나 이 기술은 많은 도전 과제를 극복하며 성과를 이룰 것이다.
 
인텔은 “이번 과학적 성과와 연구원들에게 박수를 보내며, 이 여정의 종착지에서 달성하게 될 것들을 바라보게 된다”고 기대하고 있다.
 
이제은 기자 itnews@