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글로벌 양자 보안 기업 BTQ 테크놀로지(BTQ Technologies)가 호주 매쿼리대학교(Macquarie University)와 공동으로 수행한 ‘중성원자 컴퓨팅을 활용한 양자 오류 수정’ 연구 결과가 미국 물리학회(APS) 산하의 국제 학술지 ‘피지컬 리뷰 리서치(Physical Review Research)’에 게재됐다고 16일 밝혔다.
이번 논문은 BTQ 테크놀로지의 최고양자책임자(CQO) 개빈 브렌넨(Gavin Brennen) 교수가 주도했으며, 양자컴퓨팅의 대규모 확장을 가능하게 하는 ‘큐비트 이동 없는 오류 검증 방식’을 실증적으로 제시했다.
이번 연구를 통해 개빈 브렌넨 CQO는 고성능 양자 저밀도 패리티 검사(qLDPC) 코드상에서 오류 검증을 수행할 때, 큐비트를 물리적으로 이동시키지 않고 다수의 큐비트를 동시에 검증할 수 있음을 입증했다. 양자 컴퓨터의 중성원자 플랫폼을 통해 오류 측정을 고정된 단계 내에서 수행함으로써 제어 복잡성을 획기적으로 줄이고, 시스템 확장성을 크게 높일 수 있는 것으로 평가받는다.
또한 BTQ 테크놀로지와 매쿼리대학교 연구팀은 이번 논문을 통해 양자 컴퓨터가 실제 환경에서도 안정적으로 양자 오류를 수정할 수 있는 ‘결함 허용 형태’로 구현 가능함을 증명했다. 이는 양자 얽힘 상태를 활용해 큐비트 제어 과정을 단순화함으로써, 기존 대비 훨씬 간단한 하드웨어 구성에서도 효율적인 오류 수정을 수행할 수 있음을 제시했다.
이번 연구의 의의는 단순히 이론적 모델을 제시한 것을 넘어, 현재 주요 연구소 수준의 장비에서도 구현 가능한 현실적 방법론을 제안했다는 점이다. 특히 BTQ 테크놀로지가 중장기적으로 추진 중인 ‘중성원자 기반 양자컴퓨팅 로드맵(Neutral Atom Roadmap)’과 정확히 부합하는 구조로, 양자 통신·암호 등 보안 분야에서의 응용 가능성을 한층 앞당길 것으로 기대된다.
이번 성과는 향후 결함 허용형 양자 컴퓨팅 프로토타입 개발의 기초가 될 전망이다. 연구에서 제안한 방식을 통해 장시간 연산이 가능한 양자 시스템으로 확장될 수 있으며, 보다 복잡한 알고리즘과 상용화 가능한 양자 보안 통신 및 암호 운용을 가능하게 할 예정이다. BTQ 테크놀로지는 이번 결과를 기반으로 양자 보안 통신, 금융·국방·통신 등 글로벌 핵심 산업 분야의 양자 네트워크로 확장할 계획이다.
이 외에도 BTQ 테크놀로지는 향후 매쿼리대학교와의 공동 연구를 지속하고, 이번 논문에서 제시된 오류 수정 기법을 시뮬레이션 및 중성원자 컴퓨팅 하드웨어 설계에 적용할 예정이다. 또한 대규모 양자 시스템 확장 경로를 구체화하고, 양자 보안 네트워크 및 PQC(양자내성암호) 기술과의 융합을 가속화할 방침이다.
BTQ 테크놀로지 최영석 CSO는 “이번 연구는 기존 양자 시스템을 중성원자 컴퓨팅을 통해 보다 단순하고 안정적으로 제어할 수 있는 새로운 방법론을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “BTQ 테크놀로지는 학계와 산업계의 협력을 통해 이 기술을 상용 수준으로 확장하고, 실질적인 양자 보안 인프라 구현을 앞당길 것”이라고 밝혔다.