(서울=뉴스1) 김민석 기자 = 마이크로소프트(MS)가 구글·IBM 등에 이어 자체 개발한 양자 컴퓨팅 칩을 공개했다.
MS는 19일(현지시간) 양자 오류와 집적도 한계 등을 해결한 양자 컴퓨팅 칩 '마요라나1'(Majorana1)'을 개발했다고 밝혔다.
손바닥 크기의 마요라나1은 MS가 개발한 '토폴로지 코어'(Topological Core) 아키텍처를 기반으로 설계됐다.
MS에 따르면 '토포컨덕터'(위상초전도체)라는 새로운 물질은 극저온에서 자기장을 조절하면 고체·액체·기체와는 다른 새로운 초전도성 물질 상태(토폴로지 상태·Topological state)가 된다. 이 물질은 새로운 양자 입자인 '마요라나 입자'(Majorana particle)를 형성한다.
이 물질·입자는 초소형·초고속·고안정 큐비트를 생성하는 데 활용할 수 있는 혁신 재료다.
MS는 이 같은 혁신을 인듐 비소(반도체)와 알루미늄 등 물질을 원자 단위로 정교하게 쌓아 구현했다.
MS 측은 "자체 개발한 토포컨덕터라는 물질을 통해 온도·자기장 등 외부 환경 변화에 극히 민감해 오류가 잦고 보정이 어려웠던 기존 칩 단점을 해결했다"며 "안정적인 양자 연산을 가능하게 해 양자컴 시대를 앞당길 것"이라고 말했다.
마요라나1엔 큐비트(기존 컴퓨터의 비트(Bit)에 대응하는 양자컴퓨터 기본 연산단위) 8개가 탑재됐다.
MS는 양자컴 연산의 기본 단위이자 성능 기준으로 꼽히는 큐비트 수를 향후 100만 개로 확장할 수 있다고 설명했다.
토퍼컨덕터의 구조적 특징은 H자 모양 알루미늄 나노와이어로 구성돼 있다. 각 H자 구조엔 4개의 마요라나 입자가 1개의 큐비트를 형성한다.
이를 통해 기존 양자컴퓨터가 비행기 격납고 규모의 공간이 필요했던 것과 달리 새로운 양자컴은 데이터센터에 쉽게 설치할 수 있을 전망이다.
해당 연구 결과를 담은 논문은 글로벌 과학 저널 네이처(Nature)에 동료 평가를 거쳐 게재됐다. 해당 논문에서는 MS 연구진이 토폴로지 큐비트의 독특한 양자 특성을 구현하고 이를 정밀하게 측 정한 방법 등이 담겼다.
MS는 100만 큐비트급 양자컴 개발 시 분자 간 복잡한 상호작용을 비롯해 현재 컴퓨터론 풀 수 없는 각종 문제를 해결할 수 있을 것으로 내다봤다.
MS 관계자는 "AI와 양자컴이 결합한 시대엔 어떤 물질이나 분자, 제품을 개발하고 싶다고 말하면 즉시 실현 가능한 답을 얻게 될 것"이라고 했다.
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