SDT가 ‘이터븀(Yb) 기반 1000 큐비트 중성원자 QPU 플랫폼 개발’ 국가 플래그십 과제에 합류한다고 22일 밝혔다.

 

이번 과제는 한국표준과학연구원이 주관하며, SDT는 LG전자, 우신기연과 함께 공동연구개발기관으로 참여한다. 특히 스탠포드대학교와 MIT가 국제 공동연구개발기관으로 참여해 국내외 최고 수준의 연구 역량이 총결집된 ‘드림팀’이 구성됐다는 평가다.

 

무엇보다 이번 연구진은 단순한 기관 간 협력을 넘어, 실질적인 ‘원팀(One-team)’으로서의 시너지가 기대된다. 이번 연구를 이끄는 총괄 책임자인 KRISS 문종철 박사를 비롯해 최순원 MIT 교수, 최준희 스탠포드대 교수, 그리고 SDT 윤지원 대표는 모두 ‘MIT-하버드 초냉각 원자 센터(MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms, CUA)’ 출신이거나 소속 연구자라는 인연을 갖고 있다. CUA는 글로벌 양자 기업 QuEra를 탄생시킨 세계적 연구소로, 이들이 다시 뭉친 이번 드림팀은 검증된 호흡을 바탕으로 과제 성공 가능성을 한층 높이고 있다.

 

 

중성원자 플랫폼은 고신뢰도 양자게이트, 뛰어난 큐비트 규모 확장성 및 유연한 연결성 제어에서 강점을 보여, 최근 QuEra 등을 필두로 글로벌 투자와 산업적 성장이 가속화되는 분야다. 최근 수년간 수백 큐비트 이상 규모의 QPU가 시연되며 상용화의 가능성을 높이고 있으며 글로벌 경쟁이 치열해지는 현시점에서 1000 큐비트급 QPU 확보는 국가 전략기술 차원에서 반드시 달성해야 할 목표로 꼽힌다.

 

이번 과제는 특히 ‘이터븀(Yb)’ 원자를 기반으로 한다. 이터븀은 단순한 스핀 구조와 긴 결맞음 시간 등으로 대규모 물리 큐비트 확보에 최적화된 원자로 평가받으며, 새롭게 등장하는 글로벌 스타트업들도 대부분 이터븀을 선택하는 추세다.

 

주관기관인 한국표준과학연구원은 이 이터븀 원자 제어에 있어 세계 최고 수준의 원천기술을 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 차세대 아키텍처와 제어 방법론을 포함한 독자적인 QPU를 개발하는 것을 목표로 한다.

 

SDT는 1000 큐비트급 QPU 플랫폼의 핵심인 QPU 물리부 개발을 위해 두 가지 핵심적인 역할을 수행한다. 우선 QPU의 큐비트를 정밀하게 제어하기 위한 핵심 전자장비인 FPGA 기반 고속 레이저 제어 시스템 개발 및 통합 제어 솔루션을 구축한다.

 

아울러 상용화에 최적화된 ‘모듈형 광학 시스템’ 개발도 담당한다. 이는 기존의 거대한 광학테이블 기반 시스템이 가진 부피, 진동, 운송 및 유지보수의 제약을 극복하기 위한 것으로, SDT는 레이저 냉각, 원자 포획, 이미지 판독 등 주요 기능별 광학계를 소형화·모듈화해 설치와 관리가 용이하고 확장성이 뛰어난 상용화 기반 아키텍처를 마련할 계획이다.

 

이번 플래그십 사업은 원천기술을 통합기술로 만들고 플랫폼을 완성해 산업화로 이어지는 ‘전주기적 기술개발 체계’를 마련한다는 점에서 그 중요성이 크다. 단순히 중성원자의 큐비트 개수를 확장하는 것을 넘어, 차세대 아키텍처와 제어 방법론을 포함한 독자적 QPU를 개발함으로써, 국내 기술 기반으로 글로벌 기술 경쟁에서 주도적 위치를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

SDT는 양자컴퓨팅 하드웨어와 광학 장비 모듈화 기술을 동시에 보유한 전문기업으로 이미 양자제어용 FPGA 장비와 환경장비를 자체 개발·양산한 경험을 보유하고 있다. SDT가 개발한 제어 장비는 국내외 양자 연구진이 사용 중이며 양자얽힘 광자쌍 생성 기술을 랙 장비 크기로 소형화하는 등 연구 단계의 기술을 상용화로 연결하는 ‘전주기 개발 역량’을 입증해왔다.

 

윤지원 SDT 대표는 “이번 플래그십 과제는 양자 분야의 국내외 최고 ‘드림팀’과 함께 대한민국 양자컴퓨팅 기술의 산업화를 실현하는 핵심적인 첫걸음”이라며 “원천 연구를 넘어 상용화로 나아가는 이 중요한 시점에, SDT가 축적해 온 정밀 제어와 광학 모듈화 역량을 총결집해 1000 큐비트 QPU 플랫폼의 성공적인 기반을 다지는 데 전력을 다할 것”이라고 밝혔다.

 

헬로티 이창현 기자 |