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PsiQuantum has a plan to make a massive quantum computer out of light

광자 기반 초대형 양자컴 상용화 승부수…사이퀀텀의 도전은 성공할까

미국의 양자컴퓨터 기업 사이퀀텀(PsiQuantum)은 빛 입자인 광자를 활용해 세계 최초의 실용 양자컴퓨터 개발에 도전하고 있다. 정부와 글로벌 반도체 기업들도 이 프로젝트에 참여하고 있지만, 상용화까지는 여전히 해결해야 할 기술적 과제가 적지 않다.
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미국의 양자컴퓨터 회사 사이퀀텀은 빛 입자인 광자를 이용해 아주 크고 강력한 양자컴퓨터를 만들려고 합니다. 이 컴퓨터는 데이터센터만 한 공간에 냉장고처럼 차가운 캐비닛 100개를 연결해서 작동하며, 기존 컴퓨터로 수백만 년 걸리는 문제를 단 몇 분 만에 풀 수 있도록 설계되고 있습니다. 사이퀀텀은 2016년 영국 출신 물리학자 4명이 설립했으며, 약 1조 5천억 원의 투자를 유치하고 미국 시카고와 호주에 시설을 짓고 있습니다. 특히 신약 개발에서 약물이 몸속에서 어떻게 분해되는지를 빠르게 예측하는 것을 주요 목표로 삼고 있습니다. 빛으로 양자컴퓨터를 만드는 것은 기술적으로 매우 어렵지만, 사이퀀텀은 이르면 내년부터 그 성과가 드러나기 시작할 것이라고 합니다.

왜 중요한가요?

양자컴퓨터가 실용화되면 새로운 약을 훨씬 빨리 개발하고, 배터리 안전성이나 새로운 소재 설계 같은 일상과 밀접한 문제들을 획기적으로 해결할 수 있기 때문에 중요합니다.

주요 용어 설명
양자비트/큐비트 (Qubit)

일반 컴퓨터의 비트는 전등 스위치처럼 켜짐(1) 또는 꺼짐(0) 중 하나만 나타낼 수 있습니다. 반면 큐비트는 동전을 공중에 던져 빙글빙글 돌고 있는 상태처럼 0과 1을 동시에 나타낼 수 있습니다. 이 특성 덕분에 여러 가능성을 한꺼번에 계산할 수 있어 엄청난 계산 능력을 갖게 됩니다.

광자 (Photon)

빛을 이루는 아주 작은 입자입니다. 마치 빛의 알갱이라고 생각하면 쉽습니다. 사이퀀텀은 다른 회사들이 사용하는 금속 회로 대신 이 빛 알갱이를 조종해서 양자컴퓨터의 계산 단위로 활용하고 있습니다.

양자 얽힘 (Quantum Entanglement)

두 개 이상의 양자 입자가 마치 보이지 않는 실로 연결된 것처럼 하나의 상태를 공유하는 현상입니다. 한쪽 입자의 상태를 확인하면 아무리 멀리 떨어져 있어도 다른 쪽 입자의 상태가 즉시 정해집니다. 양자컴퓨터에서 복잡한 계산을 수행하는 핵심 원리입니다.

빔 분할기 (Beam Splitter)

빛을 두 갈래로 나누는 장치로, 거울과 유리를 합친 것이라고 생각하면 됩니다. 사이퀀텀의 양자컴퓨터에서는 광자를 여러 경로로 보내 계산을 수행하게 하는 핵심 부품 역할을 합니다.

시토크롬 P450 (Cytochrome P450)

우리 몸의 간 등에 있는 효소로, 약을 먹었을 때 그 약물을 분해하는 역할을 합니다. 마치 음식물을 잘게 부수는 분쇄기와 비슷합니다. 이 효소의 작용을 정확히 예측할 수 있다면 부작용이 적고 효과 좋은 약을 훨씬 빠르게 만들 수 있습니다.

⚡ Claude AI가 독자를 위해 자동 생성한 요약입니다. 원문을 함께 읽어보세요.

미국의 양자컴퓨터 기업 사이퀀텀(PsiQuantum)이 세상을 바꿀 초대형 양자컴퓨터 개발을 추진하고 있다. 이 컴퓨터는 데이터센터와 아이스크림 공장을 합쳐놓은 듯한 공간에 들어설 예정이다.

내부에는 높이 약 1.8m의 스테인리스강 캐비닛 100여 개가 설치되고, 각 캐비닛은 액체헬륨 공급 장치와 연결돼 절대영도보다 불과 몇 도 높은 극저온을 유지한다. 캐비닛 안에는 수백 개의 칩이 들어가며, 각 칩에서는 수천 개의 빛 입자인 광자(photon)가 광학 스위치와 빔 분할기로 구성된 복잡한 경로를 통과한다. 이 과정에서 모든 광자의 움직임을 정밀하게 추적하고, 광자가 최종적으로 도달한 위치를 측정하면 기존 컴퓨터로는 해결하는 데 수백만 년이 걸릴 수도 있는 문제의 답을 찾을 수 있다는 것이 사이퀀텀의 구상이다.

영국 대학 출신 물리학자 4명이 2016년 설립한 사이퀀텀은 막대한 자금력을 앞세운 경쟁사들보다 먼저 이 같은 대규모 양자컴퓨터를 구현하겠다는 목표를 세웠다.

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