슈퍼컴보다 1만3000배 빨라…구글 '양자 메아리' 기술 개발

자사 최첨단 양자칩 윌로 활용
검증 가능한 알고리즘 실행
양자컴 과학연구 사용 길 열려

구글이 양자컴퓨터 연산 결과를 검증할 수 있는 ‘양자 메아리’ 기술을 개발했다.

구글은 자사의 최첨단 양자 칩인 윌로(사진)를 통해 검증 가능한 알고리즘을 실행하는 데 처음 성공했다고 발표했다. 윌로 또는 다른 양자컴퓨터로 같은 계산을 수행할 때 동일한 결과를 반복해서 얻어낼 수 있다는 뜻이다. 구글은 윌로로 이 알고리즘을 실행한 결과 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터보다 1만3000배 빠른 처리 속도를 입증했다고 밝혔다.

양자컴퓨팅의 기본 단위인 큐비트는 빛 등 외부 요인에 매우 민감해 미세한 간섭만으로도 계산 오류가 발생한다. 이런 불안정성은 양자컴퓨팅을 과학 연구에 쓰기 어렵게 만든 주요 원인이었다. 그러나 반복 계산이 가능해지면서 양자컴퓨터는 연구 대상에서 새로운 과학 발견의 도구로 전환됐다는 게 구글의 설명이다.

구글은 알고리즘 반복 시행을 위해 양자 메아리 기술을 도입했다. 정확히 조율된 신호를 양자 시스템(윌로의 큐비트)으로 보낸 뒤 거꾸로 되돌아오는 과정을 감지하는 방식이다. 구글은 “양자 메아리는 양자 파동이 합쳐져 더 강해지는 현상인 보강 간섭을 통해 측정 민감도를 믿을 수 없을 정도로 향상했다”고 설명했다.

구글은 UC버클리와의 공동 연구로 이런 접근법을 검증했다. 윌로 칩 양자컴퓨터와 핵자기공명분석법(NMR)을 이용해 각각 15개, 28개 원자로 구성된 분자를 분석했다. 실험 결과 두 분석 결과는 일치했다. 구글은 “망원경과 현미경이 이전에는 볼 수 없던 새로운 세계를 열어줬듯 이번 실험은 지금까지 관찰할 수 없었던 자연 현상을 측정할 수 있는 ‘양자경’(quantum-scope)으로 나아가는 첫걸음”이라고 밝혔다.

실리콘밸리=김인엽 특파원