PsiQuantum has a plan to make a massive quantum computer out of light

개요

PsiQuantum은 빛을 기반으로 대규모 양자 컴퓨터를 구축하는 계획을 진행 중이며, 기존 반도체 제조 공정을 활용하여 상용화 가능한 기계를 만드는 것을 목표로 한다.

주요 내용

* PsiQuantum의 비전 및 기술: PsiQuantum은 100개의 대형 캐비닛으로 구성된 양자 컴퓨터를 구축하려 하며, 각 캐비닛에는 수백 개의 칩이 포함되어 있다. 이 칩들은 수천 개의 광자를 광학 스위치와 빔 스플리터를 통해 제어하며, 정확한 측정으로 기존 컴퓨터로는 수백만 년이 걸리는 문제를 해결하고자 한다.
* 광자 기반 양자 컴퓨팅: PsiQuantum은 이온이나 원자가 아닌 광자를 큐비트(Qubit)로 사용한다. 광자는 긴 양자 상태 유지 능력이라는 장점이 있지만, 상호작용이 어렵다는 단점이 있다. 빔 스플리터와 검출기를 활용한 광자 간의 상호작용 모방 기술을 통해 이 문제를 해결하고자 한다.
* 제조 및 공급망: PsiQuantum은 기존 반도체 제조 설비(fab)를 활용하기 위해 노력하고 있으며, 이를 위해 자체적으로 정밀한 광자 라우팅을 위한 재료(예: 바륨 티타네이트)를 제조하고 대규모 냉각 시스템을 구축하는 등 공급망 전반에 걸쳐 막대한 투자를 진행하고 있다.
* 진행 상황 및 투자: PsiQuantum은 2027년까지 호주에 하드웨어 준비가 완료된 시설을 운영할 계획이며, 10억 달러의 자금 조달에 성공했다. 미국 국방부 첨단 연구 계획국(DARPA)의 엄격한 평가 프로그램 3단계에 진입하는 등 외부로부터도 주목받고 있다.
* 응용 분야 및 소프트웨어: PsiQuantum은 신약 개발, 재료 설계, 배터리 설계 등 다양한 분야에서의 활용을 목표로 하며, Construct라는 소프트웨어 패키지를 통해 사용자가 자체 알고리즘을 설계할 수 있도록 지원한다.
* 기술적 과제 및 검증: 대규모 양자 컴퓨터 구축은 엔지니어링 및 공급망 구축 측면에서 큰 난관이며, 오류 수정 기술의 실효성 검증이 중요하다. 외부에서 PsiQuantum의 기술적 진척 상황을 객관적으로 평가하기 어렵다는 점도 지적된다.

시사점

PsiQuantum의 광자 기반 대규모 양자 컴퓨터 구축 시도는 기존 반도체 산업 생태계와 융합하여 양자 컴퓨팅의 상용화 가능성을 높이고, 미래 과학 및 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 가져올 잠재력을 지닌다.