구글, 양자 컴퓨팅 칩 공개..."슈퍼컴으로 10.7조년 걸리는 문제, 5분 만에 해결"

구글이 새로운 칩으로 양자 컴퓨팅의 실현 가능성을 끌어 올렸다.

로이터는 9일(현지시간) 구글이 최신 양자 컴퓨팅 칩인 ‘윌로우(Willow)’를 개발, 기존 슈퍼컴퓨터로는 10.7조년이 걸리는 문제를 5분 만에 해결했다고 보도했다. 이는 양자 컴퓨터 기술의 잠재력을 다시금 입증한 결과라는 평이다.

윌로우 칩은 105개의 큐비트를 탑재해 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 연산 속도를 구현한다.

큐비트는 양자 컴퓨터의 기본 단위로, 0과 1의 상태를 동시에 표현할 수 있어 복잡한 연산을 빠르게 처리한다.

다만, 외부 영향에 취약해 잡음이나 오류가 쉽게 발생한다. 또 큐비트 하나의 오류를 아무리 줄이더라도 컴퓨팅 시스템의 규모가 커질수록 오류가 누적돼 유용한 알고리즘을 구현하기 어렵다. 이는 양자 컴퓨팅의 실용화에 큰 걸림돌로 작용해 왔다. 

구글은 1990년대부터 이런 양자 오류 수정 기술을 연구해 왔으며, 윌로우 칩을 통해 이를 극복하는 데 성공했다고 밝혔다. 네이처에 발표된 논문에 따르면, 윌로우 칩은 큐비트를 특수하게 연결해 큐비트의 수가 증가함에도 오류율이 감소하는 구조를 갖췄다. 또 실시간 오류 수정 기술을 통해 양자 컴퓨터의 안정성을 크게 향상했다고 주장했다.

하트무트 네벤 구글 양자 AI 부문 책임자는 "우리는 이제 중요한 전환점을 지났다"라며, 양자 컴퓨팅 상용화에 대한 자신감을 보였다.

구글은 윌로우 칩 개발 과정에서 큐비트의 신뢰성 강화를 최우선 과제로 삼았다. 경쟁사들이 큐비트 수를 늘리는 데 주력하는 동안, 구글은 오류를 최소화하는 기술에 집중했다. 또 자체 제조 시설을 통해 칩 생산 속도를 높이는 데 집중하고 있다.

만약 윌로우 칩이 상용화에 성공한다면, 의학과 배터리 화학, AI 등 다양한 분야에서 혁신을 끌어낼 잠재력을 가지고 있다는 평이다.

양자 컴퓨팅 기술은 현재 컴퓨터로는 해결하기 어려운 문제들을 풀어내며, 신약 개발과 신소재 발견, 금융시장 분석 등 여러 산업에서 사회적 가치를 창출할 것으로 기대되고 있다.

박찬 기자 cpark@aitimes.com