2026.04.15 (수)

  • 구름많음동두천 14.3℃
  • 맑음강릉 10.2℃
  • 구름많음서울 17.3℃
  • 맑음대전 15.6℃
  • 구름많음대구 13.1℃
  • 흐림울산 12.9℃
  • 맑음광주 15.1℃
  • 흐림부산 14.6℃
  • 구름많음고창 10.7℃
  • 제주 14.7℃
  • 구름많음강화 11.9℃
  • 구름많음보은 13.9℃
  • 구름많음금산 12.1℃
  • 흐림강진군 14.5℃
  • 흐림경주시 12.9℃
  • 흐림거제 14.3℃
기상청 제공

빅테크

[빅테크칼럼] "처음으로 시간 결정을 외부 시스템에 연결하다"…알토대 연구진의 양자 메모리 혁명

 

[뉴스스페이스=이승원 기자] 핀란드 알토 대학교 물리학부 연구팀이 세계 최초로 시간 결정을 외부 시스템과 연결하는 데 성공하며, 양자 컴퓨팅 분야에 혁신적인 이정표를 세웠다. 이번 성과는 수년간 양자 컴퓨팅의 최대 난제 중 하나로 꼽혀온 ‘메모리 취약성’을 해결할 해법으로 주목받고 있다.

 

Aalto University, University of Surrey, The Quantum Insider, Interesting Engineering에 따르면, 시간 결정은 2012년 노벨 물리학상 수상자 프랭크 윌체크(Frank Wilczek)가 이론화한 개념으로, 에너지 투입 없이도 바닥 상태에서 끊임없이 반복 운동하는 이색적인 물질의 상태를 의미한다. 2016년 실험적으로 존재가 확인됐으나, 그동안 외부 장치와 상호작용하지 못해 실질적 응용에 제약이 있었다.​

 

이번 연구는 알토대 학술연구원 예레 매키넨(Jere Mäkinen) 주도로, 극저온 상태의 헬륨-3 초유체에서 마그논(자기적 준입자)을 끌어내 시간 결정을 형성한 후, 이를 액체 표면의 미세 중력파를 이용한 기계적 진동자와 결합시키는 데 성공했다. 이로써 시간 결정이 외부 기계 시스템과 상호작용하는 '광기계 시스템(optomechanical system)'으로 거듭났으며, 최대 1억 사이클, 즉 수 분간의 안정적인 양자 진동을 유지했다. 이는 기존 양자 컴퓨터의 큐비트 진동 지속 시간보다 몇 자릿수 이상 긴 기록이다.​

 

매키넨 연구원은 “관찰과 같은 외부 에너지 간섭이 없으면, 양자 영역에서 영구적인 운동이 가능하다. 시간 결정이 외부 시스템과 연결된 것은 이번이 최초이며, 이를 통해 결정의 특성을 조절하는 것도 처음 보여줬다”고 말했다.​

 

양자 메모리 취약성 개선


현재 상용화된 양자 컴퓨터는 큐비트가 매우 빠르게 정보를 잃는 ‘디코히런스’ 문제로 확장성과 신뢰성에 큰 제약을 받고 있다. 큐비트가 정보를 오래 유지하지 못해 오류가 빈번하며, 이를 보완하기 위해 수천~수만 개의 물리 큐비트를 결합해 하나의 논리 큐비트를 만드는데, 기술적 난도가 크다.

 

서리대학교의 에란 기노사르 박사도 “양자 메모리는 커뮤니티가 직면한 가장 큰 병목 현상 중 하나”라고 진단하며 이를 해결하기 위한 회로 설계 혁신 연구가 진행 중이다.​

 

이번 시간 결정 외부 연결은 양자 메모리의 코히런스(정보 유지 시간)를 비약적으로 연장할 수 있는 가능성을 보여준다. 안정적인 양자 정보 저장 장치 개발에 기여할 뿐 아니라, 이론상으로 매우 긴 시간 동안 정보를 보존할 수 있는 메모리 원천 기술이 될 전망이다.​

 

계산을 넘어선 미래 기술


알토대 연구진이 관찰한 시간 결정의 주파수 변화는 미국 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)에서 중력파를 측정하는 데 이용하는 광기계학적 현상과 유사하다. 이로 인해 초고감도 측정장비, 정밀 주파수 기준 장치 등 광범위한 응용 가능성을 열었다. 예컨대, 양자 센서에서 매우 미세한 시간·운동·장(場)의 변화를 감지하는 데 혁신적 도구로 쓰일 수 있다.​

 

시간 결정의 특성은 약물 개발, 신소재 탐색 등 양자적 이점이 필요한 여러 과학기술 분야에서 획기적인 성과를 낼 수 있다. 또한 최근 구글의 시카모어 양자 프로세서를 이용해 실제 컴퓨터 환경에서 시간 결정이 구현된 사례 등 양자 컴퓨팅 기반 시간 결정 연구가 가속화되는 추세이다.​

 

이번 실험은 핀란드 국가 연구 인프라 OtaNano 소속 저온 연구실의 최신 장비와 알토대 과학 IT팀의 컴퓨팅 시뮬레이션 역량을 결합해 이뤄졌다. 연구는 2025년 10월 16일 Nature Communications에 공식 게재되어 학술적·기술적 신뢰를 받았다.​

 

이번 돌파구는 시간 결정이 양자 컴퓨팅과 초정밀 측정기기 미래 혁신을 견인할 핵심 기술임을 입증하며, 양자 메모리 구성의 새로운 패러다임으로 주목받고 있다.

배너
배너
배너

관련기사

32건의 관련기사 더보기


[이슈&논란] 가족 사진까지 꺼낸 올트먼…화염병 테러가 드러낸 ‘AGI의 반지’ 권력전쟁

[뉴스스페이스=이현주 기자] 오픈AI 최고경영자(CEO) 샘 올트먼이 자택 화염병 테러 직후 새벽에 올린 블로그 글은 단순한 심경 고백을 넘어, AI 권력 구조와 민주주의, 그리고 미디어 책임을 둘러싼 정치·사회적 선언문에 가깝다. 4월 10일(현지시간) 오전 4시12분 전후, 미국 샌프란시스코 노스비치 지역에 위치한 올트먼 자택 대문에는 화염병이 던져졌다. 샌프란시스코 경찰에 따르면 화염병은 문과 외벽 일부를 그을렸지만, 인명 피해는 발생하지 않았다. 사건 1시간가량 뒤인 오전 5시7분, 같은 남성이 3번가에 위치한 오픈AI 본사 앞에서 건물을 불태우겠다고 협박했고, 출동한 경찰에 현장에서 체포됐다. 용의자는 20세 남성으로, 신원과 구체적인 범행 동기는 아직 공개되지 않았다. 이 사건은 챗GPT를 비롯한 생성형 AI에 대한 불안과 반발이 전 세계적으로 고조되는 가운데 발생했다는 점에서, ‘AI 공포’가 물리적 폭력으로 번진 첫 상징적 사례로 받아들여지고 있다. “이것은 내 가족 사진이다”…가장 사적인 이미지의 정치화 사건 직후 올트먼은 평소 철저히 숨겨왔던 가족 사진을 공개하는 이례적 행보를 택했다. 그는 블로그에서 “이것은 내 가족 사진이다. 나는 그

[빅테크칼럼] 엔비디아 독주에 칼 빼든 앤트로픽…‘3.5GW 동맹’ 넘어 자체 AI 칩까지 노린다

[뉴스스페이스=김정영 기자] 미국 AI 스타트업 앤트로픽(Anthropic)이 자체 AI 칩 개발을 검토하고 있다고 로이터 통신은 9일(현지시간) 복수의 소식통을 인용해 보도했다. 전 세계적인 AI 수요 폭증으로 고성능 반도체 품귀와 가격 급등이 이어지자, 중장기적으로 안정적인 연산 인프라를 확보하기 위한 전략의 하나라는 해석이 나온다. 다만 논의는 극초기 단계로, 아직 전담 조직도 꾸려지지 않았고 구체적인 칩 아키텍처 설계 역시 착수하지 않은 상태라며, 상황에 따라 프로젝트가 전면 백지화될 수 있다는 점을 소식통들은 분명히 했다. 로이터는 첨단 AI 칩 설계·생산 체제를 구축하는 데 숙련 공학자 확보와 제조 파트너십까지 감안하면 약 5억달러(약 7400억원) 안팎의 초기 비용이 들어갈 수 있다고 전했다. GPU 의존도와 ‘멀티 벤더’ 전략의 한계 앤트로픽은 현재 엔비디아 GPU뿐 아니라 아마존웹서비스(AWS)의 ‘트레이니엄(Trainium)’, 구글 클라우드의 텐서 처리 장치(TPU) 등 빅테크의 전용 AI 칩을 폭넓게 사용하는 ‘멀티 벤더’ 구조를 구축해 왔다. AWS는 앤트로픽의 초기 핵심 파트너이자 주요 AI 고객사로, 자사 고성능 칩과 슈퍼컴퓨팅 인