MS 양자 칩 ‘마요라나 1’ 대해부… 100만 큐비트 확장의 비밀은?

‘마이크로소프트(Microsoft, 이하 MS)는 과학·기술계 난제로 여겨졌던 큐비트(Qubit) 확장을 어떻게 구현할까?’

19일(현지시각) MS가 공개한 새로운 기술 기반의 양자 칩 ‘마요라나 1(Majorana 1)’에 대한 업계 관심이 뜨겁다. 핵심은 큐비트 확장이다. 확장, 제어가 매우 어려운 큐비트를 100만 개까지 확장할 수 있다고 발표했기 때문이다. 

큐비트는 양자 컴퓨팅에서 데이터를 인코딩하는 데 사용되는 정보의 기본 단위다. 일반 컴퓨터에서 사용되는 ‘비트(bit)’에 대응하는 개념으로 보면 된다. 비트는 0과 1을 사용한 이진법으로 정보를 인코딩하며 전류가 흐르지 않으면 0으로, 전류가 흐르면 1로 표시한다. 

0 혹은 1 어느 하나의 확정된 값을 가지는 비트와 달리 큐비트는 ‘양자 중첩(quantum superposition)’을 활용한다. 중첩은 입자가 관측되기 전까지 확률적으로 가능한 여러 상태가 겹쳐 존재할 수 있다는 양자역학의 개념이다. 비트와 달리 큐비트는 0과 1이 중첩돼 있는 상태를 가지는 것이다.