정밀도 100배 높인 양자 소프트웨어 개발

큐노바, 연내 실사용 사례 전망
화학구조 에너지 정확히 계산

양자컴퓨팅 벤처기업 큐노바가 세계 최고 성능의 화학 응용 양자소프트웨어를 확보하는 데 성공했다고 25일 밝혔다. 큐노바는 이날 경기도 고양시 킨텍스에서 열린 '퀀텀코리아 2024'에서 화학 구조 에너지를 정확하게 계산하는 양자 소프트웨어를 공개하며 이같이 밝혔다. 큐노바는 "세계 최초로 화학적 정밀도를 분석하는 양자컴퓨팅 소프트웨어를 개발해 12~24큐비트 규모의 화학 문제를 정확하게 계산하는 성과를 얻었다"며 "기존 양자 알고리즘으로는 불가능했던 화학적 정밀도를 분석하는 세계 최초의 양자컴퓨터 활용 사례"라고 설명했다.

양자컴퓨터는 양자 중첩, 얽힘이라는 양자 역학의 이론을 바탕으로 연산을 수행하는 장치다. 일반 컴퓨터는 정보 기본단위로 0과 1로 표현하는 비트를 쓰는 반면, 양자컴퓨터는 1과 0을 동시에 다량으로 처리해 비약적으로 높은 연산 성능을 낼 수 있어 '꿈의 컴퓨터'로 불린다. 문제는 중첩 상태에서 오류가 쉽게 발생해 제어하기가 어렵다는 점이다.

큐노바는 "혁신적인 방법론을 도입한 새로운 양자 알고리즘을 개발해 양자화학 구조 해석 분야에서 이 같은 한계를 극복했다"며 "기존 알고리즘에서 양자컴퓨팅 결과를 에너지 계산에 직접 사용한 것과 달리, 양자컴퓨팅 실행 결과를 분석해 에너지 계산을 단순화시켰다"고 말했다.

큐노바는 개발한 새 양자 알고리즘을 상용 양자컴퓨터에 적용해 성능을 평가했다. 리튬황화물, 황화수소, 물분자, 암모니아 등의 에너지 계산에서 가장 정확한 이론 대비 1.6밀리하트리(mHa) 이하의 오차를 가지는 화학적 정밀도를 달성했다고 설명했다. 12큐비트 규모의 연구 성과 대비 정밀도가 100배 이상 개선되고, 양자컴퓨팅 계산량도 1000배 이상 절감됐다.

큐노바는 양자컴퓨팅을 화학, 제약 및 산업 공학 분야에 도입하기 위해 양자 알고리즘을 개발하는 국내 1호 양자컴퓨팅 기업이다. 이준구 큐노바 대표(KAIST 전기·전자공학부 교수)는 "개발한 양자 알고리즘의 실사용 사례를 연내에 만들어낼 것"이라며 "현재 40~60큐비트 수준의 양자컴퓨터를 제공할 수 있는 기업과 파트너십을 논의 중"이라고 밝혔다.

[고재원 기자]