손바닥 크기의 ‘마요라나1’ 개발
‘위상적 큐비트’로 연산 능력 탁월
정보 손상 막고 오류도 자동 제어

인류의 난제를 풀어 줄 미래 기술로 ‘양자 컴퓨터’가 떠오르는 가운데 구글에 이어 마이크로소프트(MS)가 자체 개발한 양자 컴퓨팅 칩을 공개했다.

MS는 19일(현지시간) 처음으로 자체 개발한 ‘위상초전도체’를 사용한 양자 컴퓨팅 칩 ‘마요라나1’을 개발했다고 밝혔다. 앞서 구글은 지난해 자체 개발한 양자 칩 ‘윌로’를 공개했다.

MS가 이번에 개발한 ‘마요라나1’은 손바닥만 한 크기로 ‘초전도 큐비트’(양자컴퓨터 기본 연산 단위)를 이용하는 일반적인 양자 컴퓨팅 칩과 달리 ‘위상적 큐비트’로 개발됐다. 이 큐비트는 모양이 변해도 본질은 변하지 않는 특성을 갖추고 있어 ‘차세대 초전도 큐비트’로 꼽힌다. ‘마요라나1’에는 큐비트 8개가 탑재됐으며 100만개 이상 탑재될 수 있도록 설계됐다. 양자 칩은 큐비트의 수가 많을수록 더 강력한 연산 능력을 발휘한다.

MS의 위상초전도체는 인듐비소와 알루미늄 등으로 구현됐으며,이를 통해 양자 정보의 손상을 막고 오류 파악과 수정도 자동 제어할 수 있게 됐다고 MS는 설명했다.

MS는 “큐비트 100만개 이상 탑재는 ‘양자컴 상용화’ 시작 시기로 본다”며 “이번 칩 개발로 양자컴 시대가 몇 년 안에 실현될 수 있을 것”이라고 전망했지만 아직 해결해야 할 과제는 많다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 지난 1월 “양자 컴퓨터가 상용화되기까지 20년은 걸릴 것”이라고 말한 바 있다.

양자 컴퓨터는 일반 컴퓨터로는 불가능한 막대한 양의 정보를 빠르게 처리할 수 있어 미래 혁신 기술 중 하나로 꼽힌다. 0 또는 1의 ‘비트’로 정보를 처리하는 일반 컴퓨터와 달리 양자 컴퓨터는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩·얽힘 상태인 큐비트를 활용한다.

지난해 구글은 자사가 개발한 윌로 칩을 장착한 양자 컴퓨터가 성능 실험에서 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 ‘프런티어’를 능가했다고 설명한 바 있다. 구글은 프런티어가 10셉틸리언년(10자년) 걸려야 풀 수 있는 문제를 윌로 칩을 장착한 양자 컴퓨터는 단 5분 안에 풀었다고 밝혔다.