마이크로소프트가 2월 19일(현지시간) 20년 동안 추진해온 ‘위상 양자비트(quantum bit, 혹은 ‘위성 큐비트’)’를 만드는 연구에 상당한 진전을 이뤘다고 발표함으로써 안정성과 확장성을 대폭 높인 양자컴퓨터 실현에 파란불이 켜졌다.

연구자들과 기업들은 복잡한 물질을 시뮬레이션하고 새로운 물질을 개발하는 것 같은 다양한 응용 분야에서 대단한 능력을 발휘할 수 있다고 알려진 양자컴퓨터를 구축하기 위해 오랫동안 노력해 왔다. 하지만 양자컴퓨터의 이러한 잠재력을 실현하려면 복잡한 연산을 무리없이 수행할 수 있는 안정적인 대규모 시스템 구축이 필수다.

구글과 IBM에서 연구하고 있는 초전도 큐비트(superconducting qubit)처럼 현재 연구 중인 양자컴퓨터 기술의 대부분은 매우 섬세하기 때문에 이를 기반으로 구축한 시스템은 오류를 정정하기 위한 추가 큐비트가 많이 필요하다.

마이크로소프트는 훨씬 더 안정적인 구성 요소를 사용해 이러한 추가 큐비트를 줄일 수 있는 대안을 오랫동안 연구해 왔다. 마이크로소프트가 선택한 안정적인 구성 요소는 ‘마요라나 준입자(Majorana quasiparticle)’라고 불린다. 마요라나 준입자는 실제 입자가 아니며, 특정 물리적 시스템의 내부와 특정 조건에서 발생할 수 있는 특이한 행동 패턴을 의미한다.