구글 양자 컴퓨터, 10억 년 걸리는 계산 5분 만에 해냈다

구글이 새로운 양자 컴퓨팅 칩 '윌로우(Willow)'를 개발해 기존 컴퓨터로는 해결할 수 없었던 컴퓨팅 문제를 단 5분 만에 풀어내는 쾌거를 이뤘다고 로이터 통신이 9일(현지 시각) 보도했다.

이는 기존 슈퍼컴퓨터로는 우주의 나이보다 더 오랜 시간이 걸리는 과제로, 양자 컴퓨팅 기술의 엄청난 잠재력을 보여주는 결과다.
보도에 따르면 마이크로소프트, IBM 등과 함께 양자 컴퓨팅 분야를 선도하고 있는 구글은 캘리포니아 샌타바버라에 위치한 양자 연구소에서 이 놀라운 성과를 달성했다.

윌로우 칩은 105개의 '큐비트'를 탑재해 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도를 구현한다. 큐비트는 양자 컴퓨터의 기본 구성 요소로, 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있어 복잡한 계산을 빠르게 처리할 수 있다.

그러나 큐비트는 외부 환경에 민감하게 반응하여 오류가 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다. 이는 양자 컴퓨팅 기술 발전의 큰 걸림돌로 작용해 왔다. 구글은 1990년대부터 양자 오류 수정 기술 연구에 매진해 왔으며, 윌로우 칩을 통해 이 난제를 해결하는 데 성공했다.

네이처 저널에 발표된 논문에 따르면, 윌로우 칩은 큐비트를 특수한 방식으로 연결해 큐비트 수가 증가해도 오류율이 감소하는 구조를 갖추고 있다. 또한 실시간 오류 수정 기능을 통해 양자 컴퓨터의 안정성을 획기적으로 높였다.

로이터 통신에 따르면 구글 양자 인공지능(AI) 부문 책임자인 하트무트 네벤은 "우리는 이제 손익분기점을 넘어섰다"며 양자 컴퓨팅 기술의 상용화 가능성에 대한 자신감을 드러냈다.


구글은 윌로우 칩의 성능을 입증하기 위해 기존 슈퍼컴퓨터로는 10억 년이 걸리는 난해한 수학 문제를 풀어냈다. 이는 2019년 IBM이 제기했던 구글 양자 컴퓨터 성능에 대한 의문을 떨쳐버리는 결과다. 당시 IBM은 구글의 주장과 달리 기존 컴퓨터로도 2일 반 만에 해당 문제를 풀 수 있다고 반박했었다. 하지만 구글은 최신 연구 결과를 통해 이러한 주장을 뒤집고 양자 컴퓨팅의 압도적인 성능을 입증했다.

구글은 윌로우 칩 개발 과정에서 큐비트의 신뢰성을 최우선으로 고려했다. 경쟁사들이 더 많은 큐비트를 탑재한 칩 개발에 집중하는 동안, 구글은 오류 발생 가능성을 최소화하는 데 주력했다. 또한 자체 제조 시설을 구축해 칩 생산 속도를 높이고, 미래 칩 개발에 박차를 가하고 있다.


구글은 윌로우 칩을 통해 의학, 배터리 화학, 인공지능 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌어낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 양자 컴퓨팅 기술은 현재 컴퓨터로는 해결할 수 없는 복잡한 문제들을 해결해 신약 개발, 신소재 발견, 금융시장 예측 등 미래 사회의 발전에 크게 기여할 것으로 전망된다.

구글의 윌로우 칩 개발은 양자 컴퓨팅 기술의 상용화를 앞당기는 중요한 이정표가 될 것이다. 앞으로 구글은 윌로우 칩의 성능을 더욱 향상시키고 다양한 분야에 적용해 인류의 삶을 개선하는 데 기여할 것으로 기대된다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com


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