국산 양자컴퓨터 핵심기술 진전…큐비트 정보 유지시간 목표 2배 달성

초전도 큐비트 결맞음 시간 100마이크로초 확보
양자중계기·심장 자기장 센서 개발 성과도 공개

국내 연구진이 양자컴퓨터의 핵심 소자인 초전도 큐비트의 정보 유지시간을 당초 목표의 2배 수준으로 늘리는 데 성공했다. 두 큐비트 사이의 얽힘연산 정확도도 99% 수준을 확보했다. 양자통신과 의료용 양자센서 분야에서도 기술 개발 성과가 나오면서 정부의 양자과학기술 연구개발 사업이 속도를 내고 있다.

기사의 이해를 돕기 위한 자료 사진. 지난 7월 2일 서울 동대문구 DDP에서 열린 ''퀀텀코리아 2026'을 찾은 관람객이 한국표준과학연구원의 '초전도 기반 50큐비트 양자컴퓨터 모형'을 보고 있다. 윤동주 기자

과학기술정보통신부는 10일 대전 호텔 오노마에서 '양자과학기술 플래그십 프로젝트 연례회의'를 개최했다. 이번 행사에서는 지난해 10월 연구 착수 이후 1년간의 주요 성과를 공유한다.

가장 주목할 성과는 양자컴퓨팅 분야에서 나왔다. 연구진은 초전도 큐비트의 결맞음 시간을 100마이크로초(㎲·100만분의 1초) 이상으로 확보했다. 2027년 목표치인 50마이크로초의 2배 수준이다. 결맞음 시간은 큐비트가 양자정보를 유지할 수 있는 시간으로, 길수록 안정적인 양자연산에 유리하다. 두 큐비트 사이의 얽힘연산에서도 99% 수준의 정확도를 확인했다.

양자통신 분야에서는 장거리 양자 네트워크 구축에 필요한 고체 기반·전광자 양자중계기 기술과 양자광 변환장치 관련 특허출원 성과가 소개된다. 양자센싱 분야에서는 다이아몬드 내부의 미세 결함을 활용해 심장의 자기장 변화를 측정하는 소형 센서를 개발했다. 상온에서 작동하는 이 센서는 향후 심장질환 진단 장비에 활용될 가능성이 있다.

양자과학기술 플래그십 프로젝트는 2025년부터 2029년까지 약 3604억원을 투입하는 정부 연구개발 사업이다. 양자컴퓨팅 7개, 양자통신 6개, 양자센싱 13개 등 총 26개 과제를 지원하며, 2029년까지 오류정정 기술을 적용한 100큐비트급 초전도 양자프로세서 개발 등을 추진한다.

윤경숙 과기정통부 기초원천연구정책관은 "양자과학기술 플래그십 프로젝트는 우리나라의 양자기술 경쟁력 확보를 위한 핵심 연구개발 사업"이라며 "연구진 간 협력을 활성화하고 혁신적인 연구성과 창출이 가속화될 수 있도록 적극 지원하겠다"고 말했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr