[더테크 이승수 기자]  세계 최초로 하이브리드 방식의 양자 오류정정 기술을 국내 연구진이 개발했다. 

한국과학기술연구원은 양자기술연구단 이승우 박사 연구팀은 세계 최초로 이산 변수(DV)와 연속 변수(CV)의 하이브리드 방식의 양자 오류정정 기술을 개발하고, 이를 기반으로 결함허용 양자컴퓨팅 아키텍처를 설계했다고 7일 밝혔다. 

양자 컴퓨터 실용화의 핵심 과제는 ‘양자 오류정정(Quantum Error Correction)’ 기술 개발이다. 이 기술은 양자 연산의 기본 단위인 큐비트에서 발생하는 오류를 근본적으로 해결하고 그 오류가 연산 과정에서 증폭되는 문제를 방지하는 역할을 한다.

양자 오류정정 없이는 양자 컴퓨터가 기존의 고전 컴퓨터보다 뛰어난 성능을 발휘하는 것이 사실상 불가능하다. 현재 전 세계적으로 이 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다.

양자 오류정정이 가능하도록 설계된 큐비트를 논리 큐비트라고 한다. 구현 방법은 이산 변수(Discrete Variable, DV)와 연속 변수의 두 가지 방식이 있다. IBM, Google, Quera, PsiQuantum 같은 기업들은 이산 변수 방식으로 양자 컴퓨터를 개발하고 있고  아마존(AWS), 자나두(Xanadu) 등은 연속 변수(CV) 방식을 채택하고 있다. 

이재항 KIST 박사는 "본 연구에서 개발한 하이브리드 방식의 양자 오류정정 기술은 광학 기반 시스템뿐만 아니라 초전도 및 이온트랩 시스템과도 결합이 가능하다"고 설명했다. 본 연구를 주도한 KIST 이승우 박사는 “이번 연구는 양자컴퓨팅 개발에 새로운 방향성을 제시한 연구”라며, “규모있는 양자컴퓨터의 개발과 실용화를 위해서는 서로 다른 플랫폼의 장점을 통합하는 하이브리드 기술이 중요해질 것으로 예측된다”고 밝혔다.

한편, KIST는 지난해 3월 시카고대학교와 체결한 양자기술 공동 연구 업무협약(MOU)을 맺고, 양 기관과 서울대를 포함한 공동연구로 진행됐다. 연구진은 국제 연구협력을 통해 불과 1년여 만에 이 같은 중요한 성과를 발표하며, 매우 치열한 양자 컴퓨팅 분야에서 세계를 선도할 핵심 기술을 개발할 수 있는 가능성을 보여줬다.