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‘위상 큐비트 구현’물음표…MS의 조급증 지적도 사진/MS 마요라나1 
마이크로소프트(MS)가 오랜 연구 끝에 개발한 양자컴퓨팅 칩‘마요라나 1’에 대한 과학계의 의구심이 짙어지고 있다.MS는 19일(현지시간) 위상 큐비트 방식의 양자컴퓨팅 칩을 공개하며,관련 논문을 국제학술지‘네이처’에 발표했다.하지만 학계에서는 “양자컴퓨터의 핵심인‘마요라나 제로 모드’입자를 생성해냈다고 보기에는 데이터가 부족하다”는 의견이 나온다.
양자컴퓨터는 0과 1로 모든 연산을 수행하고 데이터를 저장하는 현재의 컴퓨터 작동 방식이 아니라,토토 세금 디시0과 1의 상태를 모두 가질 수 있는‘큐비트’를 활용한다.큐비트를 활용하면 0과 1일 때의 연산을 동시에 수행할 수 있어 연산 속도를 기하급수적으로 높일 수 있고,기존 컴퓨터로 소화하지 못했던 연산도 가능해진다.기존 산업의 패러다임을 완전히 바꿀 수 있는‘게임체인저’기술로 IBM,구글 등에서도 수년간 집중 개발하고 있는 분야다.
● 위상 큐비트 입자 증명은‘글쎄’
MS는 19일 손바닥 만한 크기의 마요라나 1을 공개하며,마요라나 1이 위상학적 구조를 기반으로 설계됐다고 발표했다.이들이 개발한 신소재‘토포컨덕터(위상초전도체)’가 마요나라 1의 위상 큐비트를 안정적으로 구현할 수 있다는 설명이다.MS는 마요라나 1에 큐비트 8개를 구현했고,최대 100만 개 큐비트를 구현하는 것이 목표라고 밝혔다.
MS가 언급한 위상 큐비트는‘마요라나 제로 모드’라고 불리는 이론상 존재하는 입자다.이 입자는 위상적(topological)으로 양자 상태를 구현할 수 있다.가령 실 두 개가 X자 모양으로 꼬여있을 때 왼쪽 실이 오른쪽 실의 위로 올라가있는지,스보벳 가입아래로 올라가있는지 등 위치에 따라 상태가 결정되는 방식이다.이 방식은 현재 개발되고 있는 양자컴퓨터의 가장 큰 기술적 장벽인‘양자 오류’가 거의 없어 많은 주목을 받아 왔다.하지만 아직까지 이론적으로 존재하는 마요라나 제로 모드 입자를 실제로 관측한 적이 없기 때문에 연구 단계에 머물러 왔다.
학계에서는 “MS가 발표한 논문만으로 마요라나 1이 양자컴퓨터로 작동한다고 보기 어렵다”고 보고 있다.충분한 데이터가 부족하다는 것이다.게오르기오스 카차로스 오스트리아 과학기술연구소 박사는 사이언티픽 아메리칸과의 인터뷰에서 “큐비트 연산에서 나온 추가 데이터를 보지 않고는 논평할 것이 많지 않다”고 했다.산카르 다스 미국 메릴랜드대 교수 역시 MIT 테크놀로지리뷰에서 “상업용 양자컴퓨터로 이어지려면 많은 개선이 필요할 것”이라는 의견을 내놨다.
MS의 논문 게재를 결정한 네이처의 에디터 팀 역시‘동료 평가’자료에서 “본 논문이 마요라나 제로 모드의 존재를 입증하는 증거를 제시하는 것이 아님을 강조하고자 한다.이 연구는 마요라나 제로 모드를 활용한 융합 실험을 가능하게 하는 장비의 구조를 소개하기 위해 출판됐다”고 밝히고 있다.즉 이번 논문이 양자컴퓨터 구현에 가장 핵심인 마요라나 제로 모드를 입증하는 것이 아니라,메이플 랜드 슬롯 제해당 입자를 구현할 경우 그 이후 양자컴퓨터로 활용할 수 있는 구조를 밝힌 것이라는 의미다‘앙꼬’없는 찐빵인 셈이다.
● “뒤쳐진 MS의 공격적 마케팅”
업계에서는 앞서 IBM,구글과 함께 양자컴퓨터 3강 구도를 이끌던 MS가 개발에서 크게 뒤쳐지면서 성급하게 연구 결과를 발표한 것이 아니냐는 의견도 나온다.2018년 네덜란드 델프트 공대 연구진은 MS의 후원 아래 마요라나 입자를 증명했다는 논문을 네이처에 게재했지만‘과학적 엄격성’이 부족하다는 이후로 3년 뒤인 2021년 논문을 철회했다.
이후 양자컴퓨터 개발은 IBM과 구글의 양강 구도로 재편됐고,중국 하계 아시안게임 역대 개최도시MS는 이때의 타격으로 한 발짝 후퇴했다.방정호 연세대 융합과학기술원 교수는 “MS가 다소 공격적인 마케팅을 한 것이 아닌가 싶다”면서 “마요라나 제로 모드를 구현할 수만 있다면 매우 매력적인 방식이라는 것은 분명하나,기술적으로 매우 어려울 것이라는 게 학계의 중론”이라고 했다.
현재 이 방식을 연구하고 있는 곳은 MS를 포함해 미국의 노키아 벨 연구소,네덜란드 델프트 공대 연구진 등이다.
이 같은 학계의 반응에 대해 체탄 나약 MS 퀀텀 하드웨어 부사장은 “우리는 회사의 지식재산권(IP)을 보호하는 동시에 연구 결과를 시기적절하게 공개하는 데 전념하고 있다”고 밝혔다.
