[디지털데일리 이안나 기자] IBM이 2029년까지 1년 만에 게이트 수를 10만개에서 1억개로 대폭 확장하는 획기적 양자컴퓨터 로드맵을 다시 한 번 강조했다. 이는 양자컴퓨터 계산 중 오류를 수정하는 ‘오류 내성’ 기술 적용을 통해 구현될 예정이다.

7일 연세대학교는 인천 송도에 위치한 국제캠퍼스에서 ‘연세퀀텀위크 2025’를 개최하고 IBM 양자컴퓨터가 위치한 ‘연세퀀텀컴플렉스’를 정식 개소했다. 이날 오후 IBM 양자 기술 개발과 비즈니스를 총괄하는 제이 감베타 IBM 부사장과 정재호 연세대 양자사업단장은 기자간담회를 진행했다.

IBM은 향후 양자컴퓨팅 시스템 개발에 있어 큐비트와 게이트 수 급증을 예고했다. 현재 시스템보다 나은 시스템으로 지속 개선한다는 전략이다. 특히 2028년에는 10만 게이트, 2029년에는 1억 게이트, 2030년에는 10억 게이트 규모 양자 시스템 구현을 계획하고 있다.

제이 감베타 IBM 부사장은 “양자 컴퓨터 시스템이 갖춰야 하는 조건은 최소 100개 이상 큐비트와 수천개 이상 게이트여야 한다”며 “그래야만 양자와 관련된 연구에 쓰일 수 있는 시스템이 된다”고 설명했다.

특히 1년마다 게이트 수가 급격하게 증가할 수 있는 이유에 대해 감베타 부사장은 오류 수정 기술로 가능하다고 답변했다. 그는 “2028년에서 2029년 게이트 수가 그렇게 급격히 늘어나는 것이 가능한 이유는 오류 수정 기술이 극대화되어 대규모로 적용 가능한 수준으로 고도화될 것이기 때문”이라며 “2029년이 되면 오류 내성을 갖는 포스트 쇼어 양자컴퓨터 시스템을 선보일 수 있을 것”이라고 강조했다.

IBM 양자컴퓨팅 전략 핵심은 향후 2~3년 동안 알고리즘을 연구하고 고도화하면서 ‘양자 우위’를 입증하는 것이다. 감베타 부사장은 “앞으로 2~3년 정도 계속 알고리즘을 연구하고 고도화하면서 실제로 양자 우위를 입증하는 것이 가장 중요한 목표”라며 “그렇게 된다면 앞으로 어떤 방향으로 상용화가 가능하겠다는 방향이 제시될 수 있을 것”이라고 설명했다.

또한 그는 양자컴퓨터 상용화에 대한 회의적 시각에 대해 역사적 관점에서 반박했다. 그는 “100년 전으로 거슬러 올라가면 양자역학, 양자물리학에 대한 회의적인 의견이 굉장히 많았다”며 “그런데 100년 사이 트랜지스터, LED 등 많은 것들이 양자역학을 기초해서 개발됐고, 양자물리학 혁명이 오면서 모든 것의 근간이 양자역학이라는 것이 입증됐다”고 전했다.

이어 두 번째 양자혁명은 컴퓨터 과학과 자연과학이 결합하는 형태로 나타날 것이며, 회의론자들에게는 “결과를 보여주는 것이 중요하다”고 덧붙였다.

양자컴퓨팅 발의 중요한 방향으로는 하이브리드 구조가 강조됐다. 감베타 부사장은 “미래 컴퓨터 인프라스트럭처는 하이브리드라고 해서 전통적인 컴퓨터와 양자 컴퓨터를 같이 쓰는 것이 될 것”이라며 “여기서 중요한 방법은 연구자들이 정의한 알고리즘에 대해 어떻게 하면 가장 효율적으로 아키텍처를 정의하는 것이 중요한 문제”라고 강조했다.

한편 연세대학교는 양자컴퓨팅 기술 발전을 위해 ‘문해력'(Literacy’에 중점을 두고 있다고 밝혔다. 정재호 단장은 “이 분야가 활성화되기 위해서는 이해도가 상당히 중요하고, 교육기관으로서 젊은 학생들과 미래를 이끌어갈 연구자들을 발굴하고 잘 교육시키는 것이 중요하다”고 강조했다.

또한 연세대학교는 바이오테크 기업 ‘리가켐 바이오사이언스’와 양자컴퓨팅을 활용한 첨단 바이오 신약 개발에 관한 업무협약을 체결했다고 공개했다. 이를 통해 항체 생산의 생산성을 향상시킬 수 있는 공정 개선 연구를 진행할 계획이다.

연세대학교는 과학기술정보통신부 양자 관련 사업에도 적극 참여하고 있다. 정재호 단장은 “2월 초 국제양자과학기술회의 행사에서 과기정통부가 양자 관련 2000억원 정도 예산을 지원하겠다고 발표했다”며 “첫 번째 과제로 ‘쿠아(QUA) 사업’을 IBM과 함께 준비 중이며 사전 공지만 된 ‘양자 컴퓨터 활용 생태계 구축 사업’도 우리나라에서 굉장히 중요한 사업”이라고 강조했다.

IBM은 현재 한국에 가장 필요한 것은 알고리즘 연구에 집중하는 것이라고 권고했다. 감베타 부사장은 “연세대에 퀀텀시스템 설치된 후 사용 성장세가 일본 설치했을 때와 비슷한 속도로, 거의 풀 캐파로 활용하는 수준까지 올라왔다”며 “이 정도로 활발하게 쓰이고 있다는 얘기는 한국도 본격적인 알고리즘 연구를 할 준비가 됐다는 뜻으로 이해한다”고 했다.

또한 “머지않은 미래에 양자 우위를 실현하는 사례와 연구들이 많이 나오기를 바란다”며 “한국 시장은 시작이 다소 늦은 감이 없지 않지만, 그만큼 빠르게 성장하고 빠르게 따라잡고 있다”고 평가했다.