세종대학교(총장 엄종화)와 세종연구원은 공동으로 지난 11일 한국과학기술연구원(KIST) 양자기술연구단 김용수 단장을 초청해 ‘양자컴퓨터: 현재와 미래’를 주제로 세종포럼을 열었다.

김 단장은 강연에서 2023년 양자얽힘과 양자통신 기술, 2025년에는 초전도 큐비트의 기본 원리가 된 거시적 양자현상 연구가 각각 노벨물리학상을 수상한 사례를 언급하며, 이를 통해 양자기술의 학문적 중요성이 부각되고 있다고 설명했다.

그는 양자기술의 핵심에 대해 “양자정보 기술은 큐비트(qubit)를 생성하고 제어하며 측정하는 데 있다”며 “이를 바탕으로 양자통신과 양자센서, 양자컴퓨터가 구현되는데, 양자컴퓨터는 가장 구현 난도가 높은 목표”라고 말했다. 이어 “양자컴퓨터 개발 과정에서 파생된 기술들이 양자통신과 양자센서 분야에 적용되고 있으며, 일부는 상용화 단계에 접어들었다”고 덧붙였다.

양자컴퓨터 개발 전망과 관련해 김 단장은 “현재는 가능성보다는 시점에 대한 논의가 이뤄지고 있다”고 밝혔다. 그는 엔비디아 최고경영자(CEO) 젠슨 황과 구글 최고경영자(CEO) 순다르 피차이의 발언을 예로 들며, 업계 내에서도 유용한 양자컴퓨터의 등장 시점에 대한 전망이 변화하고 있다고 전했다.

양자컴퓨터 구현 방식에 대해서는 “초전도체, 이온 트랩(ion trap), 중성원자(neutral atom), 광자(photon) 등 다양한 플랫폼이 경쟁하고 있으며, 각각 장단점이 있다”며 “어떤 물리계가 주류가 될지는 아직 단정하기 어렵지만, 전반적으로 기술 발전 속도는 빠른 편”이라고 설명했다.

양자오류정정(quantum error correction) 기술과 관련해서는 “구글과 하버드, 큐에라(QuEra) 등이 오류정정 문턱을 넘는 실험 결과를 제시했다”며 “다만 실용적 수준의 양자컴퓨터 구현을 위해서는 현재보다 수백 배에서 수십만 배 이상의 성능 개선이 필요하다”고 말했다.

김 단장은 “여러 기업이 2030년을 목표로 대규모 큐비트 양자컴퓨터 개발을 추진하고 있다”며 “과도한 기대나 비관보다는 기술 발전의 불확실성을 염두에 둘 필요가 있다”고 덧붙였다. 그는 “양자컴퓨터 연구 과정에서 축적된 기술이 양자통신과 양자센서 등 다양한 분야로 확산되고 있는 만큼, 향후 활용 가능성은 계속 넓어질 것”이라고 전망했다.