칼텍 연구진 "양자 컴퓨터, 2030년까지 상용화 가능"

• 캘리포니아 공과대학교(Caltech)와 스타트업 오라토믹(Oratomic)은 오류 수정 기술의 비약적 발전에 힘입어 2030년까지 실용적인 양자 컴퓨터가 등장할 수 있다고 전망했습니다.
• 새로운 연구에 따르면, 기존에 수백만 개가 필요할 것으로 예상되었던 큐비트(qubit) 수가 10,000~20,000개만으로도 충분할 것으로 분석되었습니다.
• 구글은 최근 양자 컴퓨터가 비트코인의 암호 체계를 단 9분 만에 해독할 수 있다고 경고하며, 포스트 양자 암호 체계로의 조속한 전환을 촉구했습니다.

양자 하드웨어 요구 사항의 획기적 감소

캘리포니아 공과대학교(Caltech)와 관련 스타트업 오라토믹의 공동 연구에 따르면, 최초의 기능적 양자 컴퓨터 배치 시기가 이번 십년대 말로 앞당겨질 수 있습니다. 연구진은 오늘날의 초보적인 양자 컴퓨터를 괴롭히는 오류를 줄임으로써, 기존 예측보다 훨씬 적은 자원으로도 결함 허용(fault-tolerant) 양자 컴퓨터를 구축할 수 있다고 주장합니다. 과거에는 안정적인 작동을 위해 수백만 개의 큐비트가 필요하다고 여겨졌으나, 이번 연구는 10,000개에서 20,000개 사이의 큐비트만으로도 가동이 가능하다는 이론적 근거를 제시했습니다.

중성 원자 시스템과 초효율적 오류 수정

이번 기술적 혁신의 핵심은 중성 원자 시스템을 활용한 새로운 오류 수정 구조에 있습니다. 이 시스템은 광집게(optical tweezers)라 불리는 레이저를 사용하여 원자를 물리적으로 이동시키고 먼 거리에서 연결합니다. 칼텍의 마누엘 엔드레스(Manuel Endres) 교수는 이를 "초효율적 오류 수정"이라고 명명하며, 기존 방식에서 논리 큐비트 하나를 인코딩하는 데 약 1,000개의 물리적 큐비트가 필요했던 것과 달리 단 5개의 물리적 큐비트만으로도 가능하다고 설명했습니다. 존 프레스킬(John Preskill) 박사는 이러한 새로운 아키텍처가 결함 허용 양자 컴퓨팅에 필요한 자원 추정치를 획기적으로 줄여준다고 덧붙였습니다.

블록체인 및 암호화에 미치는 영향

양자 기술의 발전은 디지털 자산 보안에 대한 우려를 고조시키고 있습니다. 구글은 최근 발표한 논문에서 양자 컴퓨터가 예상보다 적은 연산 능력으로 비트코인의 암호화를 단 9분 만에 무너뜨릴 수 있다고 주장했습니다. 이에 따라 구글은 블록체인 개발자들에게 실제 위협이 닥치기 전에 양자 내성 암호(PQC)로 전환할 것을 권고했습니다. 구글 자체적으로도 2029년까지 PQC 이전을 완료하겠다는 일정을 수립하며, 양자 시대가 생각보다 가까이 와 있음을 경고했습니다.