중성원자 1천 큐비트 QC 개발 스타트…KRISS 주관 SDT·MIT 등 참여
양자표준기술 전문기업 SDT(대표 윤지원)가 '이터븀(Yb) 기반 1,000 큐비트 중성원자 QPU 플랫폼 개발' 국가 플래그십 과제에 합류한다고 22일 밝혔다. 이 과제 주관은 한국표준과학연구원(KRISS)이다. SDT는 LG전자, 우신기연과 함께 공동연구개발기관으로 참여한다. 미국 스탠포드대학교와 MIT도 국제 공동연구개발기관으로 참여한다. 연구 총괄 책임은 KRISS 문종철 박사가 맡았다. 문 박사는 최순원 MIT 교수, 최준희 미국 스탠퍼드대 교수, 그리고 SDT 윤지원 대표 모두 'MIT-하버드 초냉각 원자 센터(MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms, CUA)' 출신이거나 소속 연구자다. CUA는 글로벌 양자 기업 '큐에라(QuEra)'를 탄생시킨 세계적 연구소다. 이 사업은 지난 10월부터 오는 2029년까지 4년 3개월 간 253억 원이 투입된다. 재공모를 통해 최종 컨소시엄이 결정됐다. 중성원자 플랫폼은 고신뢰도 양자게이트, 뛰어난 큐비트 규모 확장성 및 유연한 연결성 제어에서 강점이 있다. 최근 '큐에라 컴퓨팅(QuEra Computing)' 등을 필두로 글로벌 투자와 산업적 성장이 가속화되는 분야다. 이번 과제는 '이터븀(Yb)' 원자를 기반으로 한다. 이터븀은 단순한 스핀 구조와 긴 결맞음 시간 등으로 대규모 물리 큐비트 확보에 최적화된 원자로 평가받고 있다. 주관기관인 KRISS는 차세대 아키텍처와 제어 방법론을 포함한 독자적인 QPU를 개발하는 것이 목표다. SDT는 1,000 큐비트급 QPU 플랫폼의 핵심인 QPU 물리부 개발을 위해 두 가지 핵심적인 역할을 수행한다. 우선, QPU의 큐비트를 정밀하게 제어하기 위한 핵심 전자장비인 FPGA(프로그래머블반도체) 기반 고속 레이저 제어 시스템 개발 및 통합 제어 솔루션을 구축한다. 이와 함께 상용화에 최적화된 '모듈형 광학 시스템' 개발도 담당한다. SDT는 레이저 냉각, 원자 포획, 이미지 판독 등 주요 기능별 광학계를 소형화·모듈화해 설치와 관리가 용이하고 확장성이 뛰어난 상용화 기반 아키텍처를 마련할 계획이다. 이 플래그십이 마무리되면 국내 독자 기술로 개발된 1,000 큐비트급 이터븀(Yb) 기반 중성원자 QPU 플랫폼이 확보될 전망이다. 향후 복잡한 양자 문제 해결, 재료 시뮬레이션, 분자 모델링 등 다양한 분야에 활용될 수 있으며, 양자오류정정 및 논리큐비트 연구의 핵심 기반을 제공할 것으로 기대됐다. 윤지원 SDT 대표는 "이번 플래그십 과제는 양자 분야의 국내외 최고 '드림팀'과 함께 대한민국 양자컴퓨팅 기술의 산업화를 실현하는 핵심적인 첫걸음"이라며, "원천 연구를 넘어 상용화로 나아가는 이 중요한 시점에, SDT가 축적해 온 정밀 제어와 광학 모듈화 역량을 총결집해 1,000 큐비트 QPU 플랫폼의 성공적인 기반을 다지는 데 전력을 다할 것"이라고 밝혔다.
