미국 샌타바버라 캘리포니아대(UC 샌타바버라)와 구글의 과학자들이 양자(量子·quantum) 컴퓨터 개발에 한 발짝 다가가는 중대한 진전을 이뤘다고 뉴욕타임스(NYT)가 4일(현지시간) 보도했다. 

신문에 따르면 구글과 UC 샌타바버라 과학자들은 이날 과학전문지 네이처에 보고한 연구논문을 통해 손상되기 쉬운 9자리 큐비트(qubit)의 배열을 안정화시키는 오류 수정 시스템을 만들어내는 데 성공했다고 밝혔다. 

양자역학의 원리를 활용한 양자 컴퓨터는 현재의 2진법 방식 컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도를 구현할 수 있지만 양자 정보의 기본 단위인 큐비트가 매우 불안정하다는 것이 걸림돌이었다.

고전적인 2진법 컴퓨터가 정보를 '0' 또는 '1'의 두 가지 상태 중 한쪽만 취할 수 있는 비트(bit)로 처리하는 것과 달리 양자 컴퓨터는 서로 중첩이 가능한 여러 상태가 존재하는 큐비트로 정보를 다룬다. 

그러나 지금까지 서로 중첩됐거나 얼기설기 얽힌 큐비트의 행렬은 불과 수백만 분의 1초 만에 암호화된 정보가 소멸하는 등 수명이 짧아 과학자들의 애를 먹였다.

구글과 UC 샌타바버라의 연구진은 기존의 상태에 변화를 주지 않으면서 연산 기능을 하는 큐비트의 상태를 관찰하는 역할을 하는 또다른 큐비트가 있는 회로를 만들어냄으로써 이런 문제를 해결했다고 밝혔다. 

그럼에도 여전히 해결해야 할 문제는 있다. 

네이처는 현재의 컴퓨터의 성능을 능가하는 시스템을 만들어내려면 한층 복잡한 양자정보가 필요하지만 연구진은 한정된 '고전적' 상태에서만 큐비트를 안정화하는 데 성공했을 뿐이라고 지적했다. 

이 때문에 이번에 UC 샌타바버라와 구글 연구진이 이뤄낸 진전의 중요성은 더 많은 큐비트를 서로 연결했을 때 오류 수정 시스템을 통해 이를 한층 안정시킬 수 있다는 증거를 발견했다는 데 있다고 NYT는 분석했다. 

또 이런 진전은 수만 개의 큐비트로 구성된 훨씬 큰 큐비트의 배열이 지금까지 과학자들을 괴롭혀온 오류들을 제어할 수 있을지도 모른다는 가능성을 시사한다고 NYT는 덧붙였다.