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세계적인 연구진이 양자 컴퓨터 상용화를 위해 극복해야 할 장애물 중 하나인 오류 발생 빈도를 크게 낮출 수 있는 양자 오류 정정 시스템을 개발해 세계 최초로 시연에 성공했습니다. 이번 기술 개발은 양자 컴퓨터 상용화를 위한 혁신적인 연구 성과로 평가받고 있습니다.
양자 오류 정정 시스템 개발로 얻은 성과
최근 구글 AI팀이 오류율을 크게 줄일 수 있는 양자 오류 수정 시스템을 개발하는 데 성공한 것은 이 연구 분야의 주요 돌파구이다. 양자 계산의 오류 빈도를 줄임으로써, 이 기술은 양자 컴퓨팅의 상용화를 위한 기반을 마련하고 암호학, 약물 발견, 재료 과학과 같은 분야에서 새로운 응용 프로그램의 개발을 가능하게 있게 만들었습니다.
미국 캘리포니아대 물리천문학과 교수인 레오니드 프리아드코와 구글 양자 인공지능(AI) 팀은 기존 양자 컴퓨터 한계점을 극복할 수 있는 양자 오류 정정 시스템의 첫 시연에 성공하였습니다. 이번 기술 개발은 성능이 높아질수록 오류 발생 확률이 커질 수밖에 없던 기존 양자 컴퓨터의 한계를 극복할 수 있게 해 줍니다.
구글 양자 AI팀은 자신들이 만든 양자 오류 정정 시스템을 적용할 경우 큐비트 개수를 늘렸을 때 오류 발생 확률이 오히려 줄어드는 것을 확인했습니다. 이들은 각각 큐비트 5개, 3개로 만든 로지컬 큐비트(여러 개의 큐비트를 조합해 하나의 큐비트처럼 기능하도록 만든 것)를 준비했습니다.
그리고 큐비트 5개로 만든 로지컬 큐비트에만 자신들이 만든 양자 오류 정정 시스템을 적용한 뒤 오류 발생 확률을 계산했습니다. 그 결과 큐비트 5개로 만든 로지컬 큐비트의 오류 발생 확률은 약 2.9%를 기록했고, 큐비트 3개로 만든 로지컬 큐비트의 오류 발생 확률은 3%를 넘었습니다.
양자 오류 정정 기술 개발의 중요성
이번 연구 결과는 국제학술지 네이처에 발표되어 전 세계적인 주목을 받았습니다. 하지만, 양자 오류 정정 기술 개발이 양자 컴퓨터 상용화를 위한 핵심 기술 중 하나임을 보여줍니다. 이번 성과는 양자 컴퓨터 상용화를 위한 장애물을 극복하는데 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.
양자기술 관련주
- 텔레필드 : 양자 암호기술 전문자회사 에프아이시스 보유, LTE 서비스를 위한 RRH 광선로에 대한 운용비용 절감을 위해 16WL기술을 확보하여 SKT와 공동으로 개발하여 안정적으로 납품 중이며 또한, 희토류 관련 매출 발생 소식이 있어 희토류 관련주와도 엮임.
- 케이씨에스 : SKT와 함께 양자 난수생성기(QRNG)와 암호통신 기능 반도체를 하나로 합친 양자암호원칩 개발 중. SKT와 양자암호 원칩으로 드론등 국방무기 체계사업, 한전등 공공기관사업, 월 패드등 홈 네트워크 보안시장 진출 추진.
- 우리 넷 : 2000년 삼성전자 네트워크부문 출신 연구원들이 주축이 되어 설립됨. 주요 매출처는 KT, SK브로드밴드 등 기간통신사업자이며 광통신장비인 MSPP, 음성서비스 기반의 AGW장비 등을 판매하고 있음. SK텔레콤과 양자 암호 기반 전송 암호화모듈에 대해 국가정보원 암호모듈검증 인증획득.
- 우리로 : Wafer 가공 원천기술 보유 업체가 국내외에 3~4개가 있으나 유일하게 동사만이 W등급 제품의 개발로 업계최고 사양 제품을 생산 공급할 수 있는 제품경쟁력을 확보. 10G APD chip 은 칩 자체로 판매가 가능할 뿐 아니라 자사 칩을 적용하여 모듈형태로 판매 시 제조원가를 절감하여 가격 경쟁력이 월등함. 양자암호통신의 핵심 부품, 초고감도 광학센서를 칩에 구현한 단일광자 검출기 상용화 성공.
- 드림시큐리티 : 대체인증 수단의 필요성이 대두되며 FIDO 기반의 생체인증 기술을 개발하여 FIDO 글로벌 공인인증을 획득함. 암호기술연구센터 독자 개소, 양자키 분배기술 및 양자컴퓨팅 환경 대응 알고리즘 및 암호기술 상용화 계획.
- 코위버 : 전송시장의 주류를 이루고 있는 ROADM/POTN(기간망), PTS/OTN(메트로망), 5G-PON/광단말장치(액세스망) 장비의 핵심적인 원천 기술을 보유하고 있음. SK텔레콤이 주도하는 양자암호 시험망 사업에 참여 중.