"미래 컴퓨터 먼저 써본다"…킹스칼리지런던, 구글 양자칩 ‘윌로우’ 조기 접근권 확보

[디지털투데이 홍진주 기자] 영국 킹스칼리지런던 연구팀이 구글의 차세대 양자칩 '윌로우' 조기 접근권을 확보했다.

지난달 29일(현지시간) 온라인 매체 기가진에 따르면, 구글 양자 AI 연구조직과 영국 국가양자컴퓨팅센터가 운영하는 조기 접근 프로그램을 통해 해당 연구팀이 첫 수혜 대상으로 발표됐다.

이번에 선정된 팀은 킹스칼리지런던 물리학과의 엘리너 크레인 박사가 이끈다. 연구팀은 윌로우를 활용해 뇌 뉴런의 양자 유사체를 모델링하고 연구할 계획이다. 이를 통해 계산신경과학과 양자 대응 모델링을 결합하는 새로운 연구 경로를 연다는 목표를 제시했다.

윌로우는 구글 양자 AI 연구조직이 개발한 105큐비트 양자칩이다. 기존 컴퓨터가 0과 1의 이진 계산에 기반하는 반면, 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 표현할 수 있는 큐비트를 사용한다. 다만 큐비트는 외부 영향에 취약해 오류가 쉽게 발생하는 만큼, 양자 오류 수정 기술이 핵심 과제로 꼽혀 왔다.

구글은 2024년 윌로우를 공개하면서 양자 오류 수정의 지수적 개선과 초고속 연산 성과를 제시했다. 이어 2025년에는 이 칩이 세계 최고속 슈퍼컴퓨터보다 1만3000배 빠른 계산을 수행할 수 있다는 점을 입증했다고 밝혔다. 이번 조기 접근 프로그램은 이런 성능을 실제 연구 현장에 연결하는 절차로 해석된다.

프로그램은 2025년 12월 시작됐다. 연구팀들은 윌로우에서 수행할 실험 계획을 제출해야 했고, 심사를 거쳐 접근권 부여 여부가 결정되는 구조다. 당초 실험계획서 제출 마감은 2026년 5월15일, 선정 결과 통보 시한은 7월1일로 제시됐지만, 킹스칼리지런던은 5월26일 먼저 선정 사실이 공개됐다.

연구팀은 이번 접근권을 바탕으로 기초 연구를 넘어 응용 가능성도 함께 살펴본다. 킹스칼리지런던은 해당 연구가 더 나은 태양전지, 효율적인 전력망 시스템, 질병 치료용 신약 탐색의 기반이 될 수 있다고 기대하고 있다. 다만 이번 발표의 직접적인 연구 초점은 뉴런의 양자 유사체를 다루는 모델링 작업에 맞춰져 있다.

엘리너 크레인 박사는 구글과 다시 협력하게 돼 기쁘다며, 이번 프로젝트는 양자컴퓨터가 기존 컴퓨터의 능력을 어디까지 넘어설 수 있는지 한계에 도전하는 작업이라고 밝혔다. 그는 또 이처럼 복잡한 시뮬레이션을 실행할 수 있는 하드웨어는 현재 세계적으로도 많지 않다며 국가양자컴퓨팅센터와 구글에 기회를 준 데 깊이 감사한다고 말했다.

구글 측도 연구 지원 의지를 분명히 했다. 카리나 차우구글 양자 AI 최고운영책임자는 양자컴퓨팅이 기존 컴퓨팅이 근본적 한계에 부딪히는 여러 분야에서 과학 진전을 위한 새로운 도구가 될 잠재력이 있다고 말했다. 이어 킹스칼리지런던이 국가양자컴퓨팅센터의 지원 아래 매력적인 연구 제안을 내놨다며, 양자컴퓨팅 자원과 전문성을 제공해 연구를 가속하겠다고 밝혔다.

이번 선정은 구글이 양자칩 성능을 실험실 시연에 그치지 않고 외부 연구기관의 실제 연구 과제로 확장하기 시작했다는 점에서 의미가 있다. 이와 함께 영국 국가양자컴퓨팅센터가 중간 창구로 참여하면서, 윌로우 접근이 개별 협력을 넘어 제도화된 프로그램 형태로 운영되고 있다는 점도 확인됐다. 향후 추가 선정 결과와 실제 연구 성과가 나오면 윌로우의 활용 범위도 더 구체화될 전망이다.