일본, 산학연 협력 양자컴 회사 연내 출범…2030년 상용화 목표

독자 기술 ‘냉각 원자 방식’으로 2026년 시험 제작
NIMS, 후지쓰 등 10개 기업과 협력
일본, 미국 제치고 세계 최초 상용화할지 주목

▲지난해 6월 26일 오후 서울 중구 동대문디자인플라자(DDP)에서 열린 '퀀텀 코리아 2023'에서 관람객들이 양자컴퓨터 시스템을 살펴보고 있다. 조현호 기자 hyunho@

일본이 양자컴퓨터 상용화를 위해 산학연이 협력해 연내 새로운 회사를 설립한다고 니혼게이자이신문(닛케이)가 27일 보도했다.

일본 국책연구기관인 자연과학연구기구 소속 분자과학연구소(NIMS)는 이날 새로운 유형인 ‘냉각 원자 방식’의 양자컴퓨터 상용화를 위한 협의체를 설립했다고 발표했다. 후지쓰, 히타치제작소, NEC 등 10개사가 참여했으며 연내 기업을 출범시킬 계획이다.

우선 2026년도에 시제품을 만들고, 2030년까지 실용적인 상용기를 제공할 계획이다. 양자컴퓨터 기술의 미국 선두 기업들도 2030년에 양자컴퓨터 양산을 목표로 하고 있다. 일본이 미국을 제치고 세계 최초로 양자컴퓨터를 상용화할지 이목이 쏠린다.

이 신규 양자컴퓨터 회사는 분자연 오모리 겐지 교수 등이 보유한 기술의 사업화를 목표로 한다. 초전도 방식이 아닌, ‘냉각 원자’라는 새로운 방식이 특징이다. 절대영도(섭씨 -273.15도)에 가깝게 식힌 원자를 기본 단위인 ‘양자 비트’로 취급하고, 그 상태를 조작해 계산을 수행한다. 원자 하나하나를 고정밀도로 포착할 수 있는 ‘광 핀셋’이라는 기술의 발달 등으로 최근 관련 연구가 빠르게 진행됐다.

오모리 교수 등은 양자컴퓨터에 필수적인 기본 연산을 초고속으로 구현하는 기술을 실증해 2022년 영국 과학지에 발표했다. 냉각 원자 방식은 이 연산이 느린 것이 문제였지만, 그 벽을 극복하고 실용화에 큰 진전을 이뤘다는 평가를 받고 있다.

세계 양자컴퓨터의 선두인 구글과 IBM을 포함한 대부분의 글로벌 기업과 연구기관은 ‘초전도 방식’을 쓴다. 냉각 원자 방식은 초전도 방식보다 양자 비트의 안정성이 높다는 특징이 있다. 복잡한 연산에 대응하는 양자컴퓨터의 대규모화에도 적합한 것으로 평가받고 있다. 해외에서도 미국 하버드대 등이 개발하고 있다.