논문에서 제시된 양자컴퓨팅에 이용되는 클러스터 상태를 만드는 방법의 도해(서울대 제공) © 뉴스1

정현석 서울대학교 물리천문학부 교수 연구팀이 실험을 통해 빠르고 정확하게 연산 오류를 수정할 수 있는 양자컴퓨터 연산 방법을 설계했다. 이로써 상용화 양자컴퓨터 완성에 한층 다가섰다는 자체평가가 나왔다.

서울대는 3일 정 교수와 스리크리슈나 옴카 서울대 물리천문학부 박사(제1저자)가 적은 자원으로 빠르게 작동하면서 정확한 오류 수정이 가능한 양자 오류수정 알고리즘을 설계했다고 밝혔다.

양자 컴퓨터는 양자 중첩 원리를 이용해 기존 컴퓨터보다 효율적으로 계산을 수행하는 차세대 컴퓨터다. 이는 인공지능 등 미래 정보기술을 한차원 혁신할 것으로 전망돼 왔지만 실용화에는 여전히 오류 누적 등 연산 정확성 면에서 미비점이 지적돼 왔다. 특히 오류 수정을 위해 추가 자원 소요가 불가피한데, 컴퓨터의 연산 규모가 커질수록 누적 오류 수정 자원도 기하급수적으로 증가하는 아이러니로, 적은 자원으로 정확한 오류 수정이 양자컴퓨터 개발의 숙원으로 꼽혀 왔다.

정 교수 연구진은 파동 형태 간섭 효과를 이용, 적은 추가 자원으로 빠르게 오류를 수정할 수 있는 방식을 적용, 양자컴퓨터의 컴퓨팅을 수행했다. 연구진은 "이 방법은 기존에 알려진 모든 방법보다 양자 오류 수정에 필요한 자원소모를 획기적으로 줄이는 동시에 높은 오류수정 정확도를 확보할 수 있는 방법"이라고 주장했다.

이번 연구는 그 성과를 인정받아 미국 물리학 학술 잡지인 '피지컬 리뷰 레터'(physical Review Letters)에 게재될 예정이다.