Microsoft의 Majorana 2 칩, 신뢰성 1,000배 향상… 2029년 상용 목표

세 양자 컴퓨팅 기업 — Microsoft, Atom Computing, EeroQ — 가 최근 몇 주 동안 각각 점진적이지만 의미 있는 하드웨어 발전을 발표했다. 각 사는 상용 양자 머신을 가로막던 서로 다른 물리학적 난제를 해결했다.

Microsoft의 Majorana 2 양자 칩은 큐비트 평균 수명 20초를 달성했다. 이는 이전 세대보다 1,000배 향상된 신뢰성으로, 초전도체로 알루미늄 대신 납을 사용하도록 재설계된 재료 스택 덕분이다. Microsoft는 이제 빠르면 2029년 상용 규모 양자 컴퓨터를 목표로 하고 있다.

"매년 개선을 이루어 막대한 상업적·사회적 가치를 창출할 것이라 믿는 컴퓨터를 제공하는 데 한 걸음 더 가까워져야 합니다,"라고 Microsoft의 기술 펠로우 Chetan Nayak은 말했다. "우리는 1,000배 더 나아졌습니다."

Microsoft는 초전도 나노와이어의 알루미늄을 납으로 교체하고, 기반 반도체에 주석을 추가하여 스핀-궤도 결합을 개선했다. 이전에는 10밀리초마다 뒤집히던 패리티 상태가 이제 20초 이상 안정적으로 유지되며, 일부는 60초를 초과한다. Microsoft는 자사의 AI 기반 플랫폼인 Microsoft Discovery가 제조 워크플로우 관리와 이전 장치를 제한했던 재료 결함 식별에 도움을 주었다고 밝혔다.

2029년까지 실현된다면, 상용 규모 양자 머신은 제약 및 엔지니어링 분야에서 기존 컴퓨터로 수천 년이 걸리는 문제를 해결할 수 있으며, 블록체인 보안에 직접적인 영향을 미치는 포스트퀀텀 암호화 표준의 타임라인을 앞당길 수 있다.

Atom Computing의 예비 원자 전략

Atom Computing의 하드웨어는 Microsoft의 Azure Quantum 클라우드 서비스를 통해 접근 가능하다. 이 회사는 다른 문제, 즉 오류 정정 드리프트에 대응했다. 레이저를 사용해 중성 원자를 격자에 가두지만, 연산 작업이 원자를 가열하여 광학 트랩에서 탈출시키고 오류를 유발한다.

이 회사의 해결책은 사전 냉각된 예비 원자 풀을 유지하여 오류 정정 측정 중에 논리 큐비트로 교체하는 것이다. 이번 달 발표된 논문에서 Atom은 교체 없이 오류 정정을 수행하면 측정이 반복될수록 오류 확률이 상승했지만, 교체 방식에서는 확률이 거일정하게 유지되어 일부 논리 큐비트를 최대 90라운드의 오류 정정 동안 안정적으로 유지할 수 있음을 보여주었다.

이 기술이 오류를 완전히 제거하지는 않는다. 결국 너무 많은 개별 원자가 동시에 상태를 뒤집으면 복구가 실패한다. 하지만 유용한 양자 계산을 위한 전제 조건인 결맞음 시간을 의미 있게 연장한다.

EeroQ의 공진기 결합 돌파구

특이한 큐비트 아키텍처를 추구하는 스타트업 EeroQ는 별도의 논문에서 액체 헬륨 방울 위에 단일 전자를 가두는 칩을 설명했다. 이 회사는 헬륨 풀 옆에 배치된 소형 공진기가 전자의 양자화된 운동 상태와 결합하여 큐비트의 구성 요소를 생성할 수 있음을 보여주었다.

이 접근 방식은 수년간 이론적으로 정립되어 있었지만, 어떤 기업도 유용한 방식으로 전자와 상호작용하는 실용적인 방법을 시연하지 못했다. EeroQ의 칩이 이제 그 인터페이스를 제공하지만, 회사는 기능성 양자 프로세서와는 아직 거리가 멀다.

투자자들에게 의미하는 바

세 가지 진전은 점진적이지만, 양자 컴퓨팅이 상업적 유용성을 달성하는 것을 막아온 근본적인 물리학 병목 현상을 해결한다. Microsoft의 위상학적 큐비트 접근법 — 오랫동안 가장 고위험·고수익 경로로 여겨져 왔다 — 은 이제 안정성 주장을 뒷받침하는 실험적 증거를 확보했다. Atom의 오류 정정 기술은 모든 중성 원자 아키텍처에 직접 적용 가능하며, EeroQ의 공진기 설계는 새로운 실험 경로를 열었다.

Microsoft 주가는 Majorana 2 발표에 아직 반응하지 않았다. Microsoft는 선행 주가수익비율 약 35배에 거래되고 있으며, 양자 컴퓨팅은 현재 매출의 미미한 부분을 차지하지만 2029년 일정이 유지될 경우 잠재적 장기 촉매제가 될 수 있다. 현재 고성능 컴퓨팅 시장을 지배하는 Nvidia는 특정 문제 클래스를 지수적으로 더 빠르게 해결하는 양자 시스템의 경쟁적 위협에 직면할 수 있지만, Morgan Stanley의 애널리스트들은 해당 시나리오가 "실질적 매출 영향까지 수년 남았다"고 평가했다.

본 기사는 정보 제공 목적으로만 작성되었으며 투자 조언을 구성하지 않습니다.