꿈의 컴퓨팅으로 불리는 ‘양자컴퓨터’ 원천기술 개발 사업이 본궤도에 올랐다.
한국과학기술연구원(KIST)은 올해 양자컴퓨터 기술개발 예산을 약 12억원 확보해 본격 연구를 시작한다고 1일 밝혔다. 양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터보다 빠른 속도로 데이터를 처리하고 빅데이터를 활용할 수 있다.
양자란 ‘더 이상 나눌 수 없는 에너지 최소량 단위’를 뜻한다. 양자컴퓨터는 양자의 고유한 특성인 중첩, 얽힘, 결맞음 등 양자역학적 현상을 이용한 컴퓨터 기술이다. 기존 컴퓨터는 0과 1 (on, off)의 2진법을 기본 비트로 사용한다. 양자컴퓨터는 0과 1사이 무수히 많은 값을 연산에 이용해 근본 작동원리가 다르다.
슈퍼컴퓨터가 300자리 정수를 소인수분해하는 데 1년이 걸리지만 양자컴퓨터는 수분에서 수십분이면 가능하다. 양자컴퓨터는 연구·개발은 어려우나 파괴력이 큰 대표적 ‘하이리스크, 하이리턴(high risk, high return)’ 연구다. 민간에서 수행하기 어려우며 국가주도의 추진이 필요한 대형연구 주제다. 양자기반기술로 확보할 수 있는 양자소자와 센서 기술은 새로운 고부가가치 산업 창출이 가능하다.
해외는 양자기술을 국가 전략기술로 인식해 대규모 정부 투자를 추진하고 있다. 미국과학재단(NSF)은 연간 1조2000억원 투자, 영국은 2015년부터 5년간 5000억원 지원, 캐나다는 2002년 워털루대학에 양자컴퓨팅연구소 설립했다.
민간에서도 구글 1000억원 투자, IBM 3조원 투자 계획 발표 등 활발히 연구 진행 중이다. 지난해 미국 항공우주국(NASA)은 일반 컴퓨터보다 약 1억배 빠르게 연산을 수행하는 잠재력을 지닌 최신형 양자컴퓨터 ‘D-Wave 2X’를 공개하기도 했다. 이 양자 컴퓨터는 항공 교통 관제, 로봇 기술, 통신, 패턴 인식 등 다양한 분야를 연구한다.
양자 컴퓨터가 개발되면 초고속 정보처리 구현으로 패러다임이 변화할 것으로 보인다. 양자암호통신 기술 개발을 촉진하고 안전한 정보통신 인프라 구축에 기여한다. 양자암호는 해독하는데 시간이 오래 걸리고 해킹이 불가능하다.
KIST 양자정보연구단은 5년 후 10큐비트 양자컴퓨터 개발을 목표로 한다. 현재는 4큐비트를 개발한 단계다. 연구단은 양자정보 원천 연구와 양자통신에 활용되는 분야인 ‘양자광학’과 양자소자·센서에 활용되는 원자물리를 집중 연구한다. 이 두 분야는 양자컴퓨터 하드웨어 구현에 필요한 핵심 기술을 제공한다.
KIST 양자정보연구단은 단기적으로 활용도가 높은 양자 컴퓨터 파생기술 기반 양자소자와 센서 기술을 개발한다. 파급효과가 큰 양자컴퓨터 핵심기술을 병행 개발해 사업 성과물이 연속적으로 나오도록 할 방침이다.
1단계는 양자컴퓨터 핵심기술과 큐비트 소자 원천기술을 개발한다. 2단계는 원천기술을 바탕으로 10 큐비트 양자컴퓨터를 만들고, 큐비트 소자 기반 라지스케일(Large-scale) 양자컴퓨터 핵심원천기술을 확보한다. 또 2단계 사업에서 기술이전이 가능한 기업체와 큐비트 소자 원천기술 기반 양자소자와 센서 공동연구를 추진한다.
양자컴퓨터 기술 단계별 연구내용
김용수 KIST 박사는 “레이저 기술이 처음 발견됐을 때 어디에 쓸지 몰랐지만, 현재 산업용으로 광대하게 쓰이고 있으며 기술발전에 커다란 기여를 했다”며 “양자 컴퓨터는 ‘레이저’와 같은 것으로 국가 전략과 안보에 영향을 미치는 동시에 컴퓨터 연구단계에서 개발되는 센서와 소자는 산업적으로 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.
<기사 출처 : 전자신문>
한국과학기술연구원(KIST)은 올해 양자컴퓨터 기술개발 예산을 약 12억원 확보해 본격 연구를 시작한다고 1일 밝혔다. 양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터보다 빠른 속도로 데이터를 처리하고 빅데이터를 활용할 수 있다.
양자란 ‘더 이상 나눌 수 없는 에너지 최소량 단위’를 뜻한다. 양자컴퓨터는 양자의 고유한 특성인 중첩, 얽힘, 결맞음 등 양자역학적 현상을 이용한 컴퓨터 기술이다. 기존 컴퓨터는 0과 1 (on, off)의 2진법을 기본 비트로 사용한다. 양자컴퓨터는 0과 1사이 무수히 많은 값을 연산에 이용해 근본 작동원리가 다르다.
슈퍼컴퓨터가 300자리 정수를 소인수분해하는 데 1년이 걸리지만 양자컴퓨터는 수분에서 수십분이면 가능하다. 양자컴퓨터는 연구·개발은 어려우나 파괴력이 큰 대표적 ‘하이리스크, 하이리턴(high risk, high return)’ 연구다. 민간에서 수행하기 어려우며 국가주도의 추진이 필요한 대형연구 주제다. 양자기반기술로 확보할 수 있는 양자소자와 센서 기술은 새로운 고부가가치 산업 창출이 가능하다.
해외는 양자기술을 국가 전략기술로 인식해 대규모 정부 투자를 추진하고 있다. 미국과학재단(NSF)은 연간 1조2000억원 투자, 영국은 2015년부터 5년간 5000억원 지원, 캐나다는 2002년 워털루대학에 양자컴퓨팅연구소 설립했다.
민간에서도 구글 1000억원 투자, IBM 3조원 투자 계획 발표 등 활발히 연구 진행 중이다. 지난해 미국 항공우주국(NASA)은 일반 컴퓨터보다 약 1억배 빠르게 연산을 수행하는 잠재력을 지닌 최신형 양자컴퓨터 ‘D-Wave 2X’를 공개하기도 했다. 이 양자 컴퓨터는 항공 교통 관제, 로봇 기술, 통신, 패턴 인식 등 다양한 분야를 연구한다.
양자 컴퓨터가 개발되면 초고속 정보처리 구현으로 패러다임이 변화할 것으로 보인다. 양자암호통신 기술 개발을 촉진하고 안전한 정보통신 인프라 구축에 기여한다. 양자암호는 해독하는데 시간이 오래 걸리고 해킹이 불가능하다.
KIST 양자정보연구단은 5년 후 10큐비트 양자컴퓨터 개발을 목표로 한다. 현재는 4큐비트를 개발한 단계다. 연구단은 양자정보 원천 연구와 양자통신에 활용되는 분야인 ‘양자광학’과 양자소자·센서에 활용되는 원자물리를 집중 연구한다. 이 두 분야는 양자컴퓨터 하드웨어 구현에 필요한 핵심 기술을 제공한다.
KIST 양자정보연구단은 단기적으로 활용도가 높은 양자 컴퓨터 파생기술 기반 양자소자와 센서 기술을 개발한다. 파급효과가 큰 양자컴퓨터 핵심기술을 병행 개발해 사업 성과물이 연속적으로 나오도록 할 방침이다.
1단계는 양자컴퓨터 핵심기술과 큐비트 소자 원천기술을 개발한다. 2단계는 원천기술을 바탕으로 10 큐비트 양자컴퓨터를 만들고, 큐비트 소자 기반 라지스케일(Large-scale) 양자컴퓨터 핵심원천기술을 확보한다. 또 2단계 사업에서 기술이전이 가능한 기업체와 큐비트 소자 원천기술 기반 양자소자와 센서 공동연구를 추진한다.
양자컴퓨터 기술 단계별 연구내용김용수 KIST 박사는 “레이저 기술이 처음 발견됐을 때 어디에 쓸지 몰랐지만, 현재 산업용으로 광대하게 쓰이고 있으며 기술발전에 커다란 기여를 했다”며 “양자 컴퓨터는 ‘레이저’와 같은 것으로 국가 전략과 안보에 영향을 미치는 동시에 컴퓨터 연구단계에서 개발되는 센서와 소자는 산업적으로 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.
<기사 출처 : 전자신문>
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