충북양자연구센터, 국내 유일 실물 양자컴퓨터 교육

충북양자연구센터(센터장 김기웅,충북대 물리학과 교수)가 8일까지 코엑스에서 진행되는 AI페스타에서 양자 신경망 모델로 관심을 끌었다. 박성현 충북대 석·박사통합과정 연구생(4년차)은 "양자 어닐링을 활용해 신경망 학습 과정을 구현하고 성능을 분석하는 연구를 진행하고 있다"며 "에너지 변화와 고정점 특성을 분석해 양자 학습의 성능과 동작원리를 탐구하는 모델을 이번에 공개한다"고 말했다. 충북양자연구센터는 지난 2024년 충북대학교 학연산공동기술연구원에 개소했다. 국내 최초로 연구자가 하드웨어에 직접 접근할 수 있는 초전도 큐비트 기반 양자컴퓨터 'IQM 스파크'를 도입했다. 센터는 이를 활용, 양자컴퓨팅 응용 연구를 비롯한 양자 어닐링, 양자센싱, 양자-AI 융합 연구 등 다방면의 연구를 수행 중이다. 김기웅 센터장은 "청주 오창에 구축되는 차세대 방사광가속기 '한국새빛가속기'와 연계한 연구 인프라 조성과, 양자 인재 양성을 통한 충북 광역권 양자산업 생태계 구축을 추진하고 있다"고 말했다. 김 센터장은 "현재 실물 양자컴퓨팅 클라우드 서비스를 개발 중"이라며 "대부분 양자 회로 실행에 그치는 다른 상용 서비스와 달리 하드웨어 레벨까지 사용자가 조정할 수 있는 차별화된 서비스를 목표로 한다. 이를 기반으로 하는 양자 인재 양성을 위한 교육 플랫폼도 함께 개발하고 있다"고 설명했다. 김 센터장은 또 양자 어닐러로 방사광가속기 측정 이미지를 재구성하는 기술을 개발하는 한편, 광펌핑자력계(OPM)와 다이아몬드 NV센터 등 다양한 양자센서를 결합한 연구 인프라를 구축하고 있다"며 "최근에는 양자 AI를 차세대 핵심 연구 방향으로 삼아 양자-고전 하이브리드 머신러닝, 양자신경망(QNN) 등 양자-AI 융합 연구에도 역량을 집중하는 중"이라고 덧붙였다. 충북양자연구센터는 온프레미스 양자컴퓨터를 비롯한 하드웨어 접근형 클라우드 서비스, 양자 교육 플랫폼, 방사광·양자 센서 연계 연구 인프라 조성까지, 탄탄한 인프라를 바탕으로 연구부터 인력 양성까지 한 기관에서 아우르는 지역 거점형 원스톱 양자 연구 생태계 모델을 지향하고 있다. 김기웅 센터장은 "국내 유일의 실물 양자컴퓨터 교육 인프라를 이용, 대학ICT센터(양자기술플랫폼연구센터)와 연계한 양자전문인력양성은 물론 교육용 클라우드 개발로 초중고 과정부터 양자적으로 생각하는 인재를 육성하고 있다"고 강조했다.