양자컴퓨터 기술 개발에 5년간 445억원 투자

2019.01.31 12:00
인텔이 2018년 공개한 49큐비트 양자컴퓨터 칩. 아직 성능이 논문 등으로 공개되지는 않았다. -사진 제공 인텔
인텔이 2018년 공개한 49큐비트 양자컴퓨터 칩. 아직 성능이 논문 등으로 공개되지는 않았다. -사진 제공 인텔

정부가 ‘미래 컴퓨터’로 불리는 양자컴퓨터 기술 개발에 본격 나선다. 양자컴퓨터의 핵심기술 개발에 5년간 445억 원을 투자하고, 소프트웨어와 정보공학 분야 기술 연구에 134억 원을 투자한다.

 

과학기술정보통신부는 이 같은 내용이 담긴 ‘양자컴퓨팅 기술개발사업 추진계획’과 ‘2019년도 차세대정보컴퓨팅기술개발 사업추진계획’을 확정했다고 31일 밝혔다.

 

양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 이용해 연산 속도를 현재의 슈퍼컴퓨터보다 수백만 배 이상 높일 수 있는 컴퓨터다. 양자컴퓨터의 정보 단위를 ‘양자비트(큐비트)’라고 부르는데, 0 또는 1 가운데 하나의 값을 가질 수밖에 없는 일반 비트와 달리 큐비트는 양자역학 특유의 ‘중첩’ 원리를 이용해 0과 1을 동시에 표현할 수 있다. 이 성질을 이용하면 수많은 연산을 동시에 병렬로 처리할 수 있어 계산 속도가 빨라진다. 현재 양자컴퓨터를 개발하기 위한 관건은 이런 양자 연산 이론을 실제 양자를 이용해 가능한 많이, 안정적으로 구현하는 것이다. 물리 및 전자공학 기술이 뒷받침돼야 하고 전용 소프트웨어도 개발돼야 한다.

 

과기정통부는 앞으로 5년 동안 양자컴퓨터 구현을 위한 하드웨어 기술과 양자 알고리즘, 소프트웨어에 총 445억 원을 투자할 계획을 밝혔다. 올해는 이 가운데 60억 원이 투입된다. 이를 통해 2023년까지 큐비트 5개를 이용한 양자컴퓨터 핵심기술을 개발한다는 게 목표다. 현재는 양자컴퓨터 구현 기술 가운데 가장 널리 연구되고 있는 ‘초전도체’ 방식을 활용해 인텔, 구글 등 일부 기업이 49~70개의 큐비트로 양자컴퓨터를 개발했다고 선언한 상태다. 다만 논문 등으로 아직 구체적인 내용이 밝혀지진 않았다. 학자들이 주로 연구하고 있는 이온을 자기장으로 붙잡아 큐비트를 만드는 ‘이온트랩’ 방식이나 ‘반도체’ 방식은 수 개의 큐비트를 구현하는 수준이다.

 

그 외에 특정 목적의 문제 해결에 특화된 제한된 양자컴퓨터인 ‘양자시뮬레이터’와, 양자컴퓨터 시스템기술, 알고리즘 등도 함께 개발한다는 전략이다. 여러 분야가 긴밀히 협업해야 하는 양자컴퓨터 분야 특성을 고려해, 과학과 공학 분야 연구자 사이의 융합연구, 국제 연구 그룹들과의 협력을 활성화하기 위한 지원도 계획 중이다.

 

2010년부터 추진해 온 ‘차세대정보컴퓨팅기술개발사업’은 시스템소프트웨어, 소프트웨어공학, 정보및지능시스템, 인간-컴퓨터인터랙션(HCI) 등 네 개 분야의 기술을 개발하는 사업이다. 이 사업에는 134억 원이 지원된다. 이 사업은 지난 2018년에만 SCI 논문을 84건 발표하고 학술대회 발표도 360회 실시하는 등의 성과를 냈다. 올해도 이 추세를 이어간다는 목표다.


고서곤 과기정통부 기초원천연구정책관은 “국내 ICT 산업의 세계적인 명성에 걸맞은 핵심 원천기술력을 확보하기 위해, 창의적이고 도전적인 ICT 기초‧원천연구 지원을 강화할 계획”이라고 말했다.

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