안재욱·문은국 교수 연구팀, 계산과학 난제 해결 청신호
한국 양자컴퓨팅 연구세계적 개발 경쟁에 진입했다는 의미

리드버그 양자컴퓨터의 모식도. /KAIST
리드버그 양자컴퓨터의 모식도. /KAIST

[중부매일 나인문 기자] KAIST 물리학과 안재욱·문은국 교수 연구팀이 20큐비트급 리드버그 양자컴퓨터를 개발해 계산과학의 난제로 꼽혀온 최대독립집합 문제를 계산하는데 성공했다.

양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 사용해 디지털컴퓨터로는 불가능한 계산을 수행할 것으로 예상되는 대표적 미래기술이다.

특히 20큐비트급 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터가 1백만 회 순차 처리해야 하는 계산량을 한 번에 처리하는 계산성능을 갖는다.

세계 주요국가는 양자컴퓨팅을 전략기술로 분류해 국가적 연구역량을 집중하고 있으며 글로벌 대기업, 기술벤처, 국가연구소와 주요 대학의 막대한 시설과 인력, 연구비가 동원되고 있다.

우리 정부도 양자기술을 10대 전략기술의 하나로 선정해 투자를 확대하고 있다.

KAIST 물리학과 안재욱·문은국 교수

연구팀에 따르면 소형(20~50큐비트급)의 양자컴퓨터가 속속 개발되고 있는 시점에서 가장 중요한 이슈 중 하나는 '디지털컴퓨팅 알고리즘으로는 비효율적인 계산 문제(NP-문제로 분류됨)를 양자컴퓨터가 계산할 수 있는지' 등이다.

따라서, KAIST가 20큐비트급의 양자컴퓨터를 개발해 NP-완전문제를 계산했다는 것은 한국의 양자컴퓨팅 연구가 세계적 양자컴퓨터 개발경쟁에 진입하였음을 의미한다는 설명이다.

KAIST 물리학과 김민혁, 김강흔 대학원생 연구원과 황재용 학부생 연구원이 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '네이처 피직스(Nature Physics)' 6월 18권 7호에 출판됐다.

안재욱 교수는 "이번 연구는 리드버그 양자컴퓨터의 활용 가능성을 보여줬다는 데 의의가 있다"며 "아직은 큐비트 개수가 충분하지 않지만, 다음 단계 연구를 통해 실 활용이 가능한 꿈의 양자컴퓨터를 개발할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

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