구글, 세계 최초 ‘검증 가능한’ 양자 알고리즘 개발… 슈퍼컴보다 1만 3,000배 빠르다

구글이 양자컴퓨터로 슈퍼컴퓨터를 능가하는 검증 가능한 알고리즘을 세계 최초로 구동하는 데 성공했다. 이는 양자컴퓨터가 실험실을 벗어나 실용화 단계에 한 걸음 더 다가섰다는 평가를 받고 있다.

구글 블로그에 공개된 내용에 따르면, 구글 양자 AI(Quantum AI) 팀은 22일(현지 시각) ‘퀀텀 에코(Quantum Echoes)’라는 알고리즘을 개발해 윌로우(Willow) 양자 칩에서 실행한 결과, 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터보다 1만 3,000배 빠른 속도로 분자 구조를 계산했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 네이처(Nature)에 게재됐다.

구글은 2019년 양자컴퓨터가 슈퍼컴퓨터로 수천 년 걸릴 문제를 해결할 수 있음을 입증한 데 이어, 2024년 말 윌로우 칩으로 30년간 난제였던 오류 감소 문제를 해결한 바 있다. 이번 성과는 그 연장선에서 나온 결과다.

퀀텀 에코 알고리즘의 핵심은 ‘검증 가능성’이다. 같은 수준의 양자컴퓨터에서 계산을 반복해도 동일한 결과를 얻을 수 있다는 뜻으로, 양자컴퓨터를 신뢰할 수 있는 실용 도구로 만드는 기반이 됐다는 의미다.

연구팀은 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스(UC Berkeley)와 함께 15개 원자와 28개 원자로 구성된 분자를 분석하는 실험을 진행했다. 양자컴퓨터의 분석 결과가 전통적인 핵자기공명(NMR) 분석과 일치했을 뿐 아니라, 일반 NMR에서는 얻을 수 없는 추가 정보까지 확보했다.

이 기술은 향후 신약 개발과 첨단 소재 연구에 활용될 전망이다. 의약품이 인체 내 특정 단백질과 결합하는 방식을 정밀하게 분석하거나, 차세대 배터리 소재와 고성능 폴리머의 분자 구조를 규명하는 데 유용할 것으로 기대된다.

해당 발표에 대한 자세한 사항은 구글 블로그에서 확인 가능하다.

이미지 출처: 구글 블로그