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: 2025.02.20 12:38
[시큐리티팩트=김상규 기자] 마이크로소프트(MS)가 전 세계 최초로 토포컨덕터(Topological Conductor) 기반 양자 프로세서인 ‘마요라나 1(Majorana 1)’을 공개하고 양자 컴퓨팅 상용화의 새로운 이정표를 제시했다고 20일 밝혔다.
손바닥 크기의 마요라나 1은 MS가 개발한 토폴로지 코어 아키텍처를 기반으로 설계됐다. 양자 컴퓨터의 연산 단위인 큐비트(Qubit)를 단일 프로세서에 100만 개 이상 집적할 수 있는 확장성을 가졌다. 오류 저항성을 하드웨어에 갖춘 내결함성 구조로 더욱 안정적인 양자 연산이 가능하다. 디지털 방식으로 큐비트를 제어할 수 있어 신뢰성을 높였다.
이 같은 혁신의 핵심은 토포컨덕터라는 새로운 물질에 기반한다. MS 연구진은 반도체인 인듐비소와 초전도체인 알루미늄을 원자 단위에서 정밀하게 결합해 토포컨덕터라는 완전히 새로운 재료 스택을 제작했다.
토포컨덕터는 극저온에서 토폴로지 초전도성을 유지하면서 고체·액체·기체와는 다른 토폴로지 상태를 형성한다. 특히 이 물질은 새로운 양자 입자인 마요라나 입자를 관찰하고 제어함으로써 초소형·초고속·고안정 큐비트를 생성하는 데 활용할 수 있는 혁신적인 재료다.
이번 연구 결과를 담은 논문은 세계적 과학 저널 네이처(Nature)에 동료 평가를 거쳐 게재됐다. 해당 논문에서는 MS 연구진이 토폴로지 큐비트의 독특한 양자 특성을 구현하고, 이를 정밀하게 측정하는 방법이 소개됐다.
특히 토포컨덕터가 무작위적 방해로부터 양자 정보를 효과적으로 보호하는 마요라나 입자를 생성할 수 있으며, 마이크로파 측정을 활용해 해당 정보를 신뢰성 있게 판독할 수 있다는 점도 다뤄졌다.
MS는 미국 국방고등연구계획국(DARPA)의 산업 규모 양자 컴퓨팅을 위한 미개척 시스템(US2QC) 프로그램 최종 단계에 진출한 두 개 기업 중 한 곳으로 선정됐다. US2QC는 DARPA의 양자 벤치마킹 이니셔티브의 일부로, 실용적이며 내결함성이 높은 양자 기술 개발을 목표로 하는 연구 프로젝트다.
MS는 양자 컴퓨터가 다양한 산업과 연구 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. 특히 재료 과학, 의료 및 생명 과학, 기후 변화 대응, 지속 가능한 에너지 연구 등에서 양자 컴퓨터의 역할이 더욱 중요해질 것으로 내다보고 있다.
한편, MS는 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 서비스 플랫폼인 애저 퀀텀을 통해 기업과 연구기관이 과학적 연구를 발전시킬 수 있도록 지원하고 있다.
