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한국, 양자기술 국제표준화 주도한다한국과 영국을 중심으로 양자기술의 국제표준화를 선도할 위원회가 신설되었으며, 이에 우리나라가 초대 의장을 선출하였다. 산업통상자원부 소속 국가기술표준원(이하 국표원)은 ‘양자기술 공동위원회’를 설립한 IEC(국제전기기술위원회)와 ISO(국제표준화기구)와의 협력을 위해 이해성 교수를 의장으로 선출하였다고 밝혔다. 양자기술은 아직 개발 초기 단계에 머물러있지만, 국제표준화 기구는 관련 분야에서의 산업화를 촉진하기 위해 선제적인 표준화 논의 등을 진행 중이다. 우리나라는 이러한 표준화 논의에 적극 참여하며 2021년에는 IEC 양자기술 백서를 발간하고, 2022년부터는 양자 기술 표준화 평가그룹(SEG14)에 활발히 기여함으로써 의장 자격을 획득하게 되었다. 현재 우리나라는 양자기술 연구 및 개발을 국가적인 전략 기술로 인식하고 있으며, 이를 바탕으로 전략적인 기술 개발과 투자를 진행 중이다. 산업 협력 및 인재 양성을 위해 다양한 연구 기관 및 산업체와 협력을 이어오고 있으며, 이를 통해 미래 산업의 선도적인 위치를 확보하고자 하고 있다. 의장 선출 이후, 국표원은 ‘양자기술 표준전문가 간담회’를 개최하여 다양한 산업화와의 표준화를 제안하였다. 구체적으로 정보 기술과 소부장 기술과의 연계를 통한 양자컴퓨팅 활용 기술 등이 있었다. 국표원은 “의장 선출을 통해 우리나라가 국제표준화의 선도적인 역할을 맡게 되었다”고 강조했으며, 더불어 “민관 협력을 통해 양자기술 표준화 전략을 조기에 수립하고 적극적으로 지원해나갈 것”이라고 밝혔다.
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KRISS, NIST와 한미 양자과학기술 협력 위한 협약 체결한미일 3국 정상이 지난해 8월 캠프 데이비드에서 양자컴퓨팅 등 첨단기술 공동연구에 합의한 이후, 구체적인 협력이 실현되고 있다. 지난 1월 18일에는 3국 안보실장이 퀀텀 협력 합의를 축하하는 공동성명을 발표한 데 이어, 한미 국가측정표준 대표기관도 양자과학기술 협력을 본격 추진한다. 한국표준과학연구원(이하 KRISS)은 미국 국립표준기술연구소(NIST)와 초전도 양자컴퓨팅 연구 협력을 목표로 협약을 체결했다고 밝혔다. 양 기관은 차세대 초전도 양자컴퓨팅을 위한 정밀 측정기술 개발에 협력하고, 공동 세미나 개최와 인력교류도 실시할 예정이다. 이번 협약은 지난 12월 9일 국가안보실 주최로 개최된 <제1차 한미 차세대 핵심·신흥기술대화>의 성과로 이뤄졌다. KRISS와 NIST 간의 협력 강화가 언급된 이 자리에서 양자분야 협력이 강조되었다. KRISS는 이번 협약을 통해 양자기술 선진국인 미국과의 연구협력을 강화하고 국내 양자기술 경쟁력을 높이기 위해 노력할 것으로 밝혔다. 국내 양자과학기술 연구를 지속해온 KRISS는 올해에도 초전도 양자컴퓨터 클라우드 서비스를 비롯한 다양한 연구개발에 총력을 기울일 계획이다.
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표준연, 미래 국방 양자 원천기술 확보 위한 국방양자센터 개소한국표준과학연구원(KRISS)은 23일 KRISS 대전 본원에서 미래 국방 양자 원천기술 확보를 위한 ‘국방 양자 컴퓨팅 & 센싱 기술 특화연구센터(국방양자센터)’ 개소식을 개최했다고 밝혔다. KRISS가 주관하고 방위사업청과 국방기술진흥연구소가 주최한 이번 행사에는 국방부와 육·해·공군, 국방과학연구소, 국방기술품질원 등 국방 관련 기관을 비롯해 대전광역시와 9개 연구 참여 대학에서 50여 명이 참석했다. 이번 행사는 KRISS 이호성 원장의 환영사와 주요 내빈들의 축사로 시작해, 국방양자센터장에 대한 위촉장 수여와 센터 비전 발표 및 현판식으로 마무리됐다. 양자기술은 해외기술 도입이 쉽지 않아 연구개발을 통해 국산화해야 하는 전략기술이다. 이 때문에 국방 양자기술 및 기반기술은 10대 국방전략기술 중 하나로 손꼽혀 왔다. 이 같은 필요성 하에 설립된 국방양자센터는 고전적 기술 한계를 뛰어넘는 양자 기술을 기반으로 미래 국방 양자 원천기술을 연구개발하고 해당 분야의 전문인력을 양성하는 것을 목적으로 한다. KRISS는 센터 유치기관이자 주관연구기관으로서 2029년까지 총 244억 원을 투입하는 국방 양자 분야 최초·최대 규모의 대단위 기초연구 사업을 주도하게 된다. 센터 산하 총 4개 연구실에서 각각 국방 양자컴퓨팅 기술, 원격관측 한계돌파 양자 수신기, 초정밀 양자 PNT 기술, 유도·탐지용 소형 복합 양자센서 개발에 매진한다. 국방 양자컴퓨팅 기술 개발은 경희대가, 나머지 세 분야는 KRISS가 주관을 맡았다. 사업이 완료되면 국내 고유의 국방 암호통신체계를 구축할 원천기술 마련은 물론, 양자컴퓨팅을 통한 국방 분야 타당성 분석과 양자 레이더·통신을 통한 탐지능력과 보안성 향상도 가능해질 전망이다. 이호성 KRISS 원장은 “국가대표 양자 연구기관인 KRISS의 역량을 십분 발휘해 미래 전장의 성패를 가를 국방 양자 원천기술 확보에 최선을 다하겠다”며 “9개 참여기관과의 양자과학기술 융합연구를 통해 국방력 강화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 최재혁 국방양자특화연구센터장은 “2차 세계대전에서 암호해독 컴퓨터와 레이더의 개발이 연합군에게 승리를 가져왔듯이 양자컴퓨팅·센싱 분야에서 고전적 국방 기술을 앞지를 ‘국방 양자 우위성’을 확보하는 것이 궁극적인 목표”라고 강조했다.
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표준연, KAIST와 양자대학원 공동운영 협약 체결지난 6월 27일 윤석열 대통령은 2035년까지 양자 분야에 최소 3조원을 투자해, 선도국 대비 85% 수준의 양자 기술을 달성하겠다는 내용의 ‘대한민국 양자과학기술 전략’을 발표했다. 과학기술정보통신부를 중심으로 국가 R&D 예산의 구조조정이 추진되고 있지만, 양자기술 등 미래·원천기술 분야 인력 양성만큼은 적극적 지원이 이어질 전망이다. 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)과 KAIST(총장 이광형)는 10일 KRISS 대전 본원에서 양자대학원 공동운영을 위한 업무협약을 체결했다. 양 기관은 국내 양자 생태계 조성 및 양자 분야 국가경쟁력 강화를 위해 최상위 수준의 양자정보과학기술 전문인력을 양성할 양자대학원을 공동운영하기로 합의했다. 지난 2월 설립된 양자대학원은 이번 협약을 기점으로 올 가을학기부터 학사운영을 시작한다. 양 기관의 공간을 공동 캠퍼스로 삼아 KRISS 연구진과 KAIST 교원이 학생을 공동 지도하고, 물리·전자·정보 등 다학제 분야의 전공과목을 공동 개발해 운영하는 것이 이번 협약의 골자다. 특히 KRISS는 매년 양자대학원에 최대 10억 원 이내의 연구비를 지원한다. 총 지원기간은 9년이며 3년마다 양 기관이 운영결과를 고려하여 연장할 방침이다. KRISS 박현민 원장은 “KRISS는 2000년대 초 양자기술연구소 설립 이래 양자통신·양자센싱·양자컴퓨팅 등 양자 분야 전반에 걸쳐 독보적 성과를 축적해왔다”며 “이 같은 현장경험을 KAIST의 우수한 교육 프로그램에 접목해 양자 강국 실현을 위한 인적자원 마련에 이바지할 것”이라고 언급했다. KAIST 이광형 총장은 “이번 협약은 대학과 정부출연연구기관의 긴밀한 협력을 통해 연구와 교육의 시너지를 극대화하는 의미 있는 시도”라며 “앞으로 양자대학원 공동운영을 통해 우리나라 양자 분야 국가경쟁력 강화와 전문인력 양성에 기여할 수 있길 바란다”라고 밝혔다.
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KRISS, 양자 국가기술전략센터 공식 지정한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)이 10일 과학기술정보통신부 양자 국가기술전략센터로 공식 지정됐다. 양자 국가기술전략센터는 과학기술기본법 및 동법 시행령에 따른 연구개발투자전략지원기관이다. 양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 센서 등 양자과학기술 전 분야에 걸쳐 연구현장의 전문성을 기반으로 국가적 관점의 양자과학기술 전략 수립을 지원하기 위한 기구다. KRISS는 작년 9월 시범운영기관으로 지정돼, 국가 양자기술 전략 로드맵 수립 지원과 관련 기술 동향조사에 더해 양자 분야 전문가 교류를 위한 허브 역할을 수행해왔다. 이번 공식 지정은 양자과학기술 강국으로의 기반 확보를 위한 그간의 성과를 인정받은 결과다. 박현민 한국표준과학연구원장은 “이번 지정을 계기로 양자 국가기술전략센터가 명실공히 국내 양자과학기술 정책과 전략을 아우르는 대표기구로 성장할 수 있게 지원할 것”이라고 밝혔다. KRISS는 양자 국가기술전략센터의 정식 출범을 기점으로 양자 분야 연구개발 투자전략 수립과 산학연 교류를 통한 국내외 양자과학기술 저변 확대에 기여할 전망이다.
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우리나라 주도로 양자기술 표준화 기술위원회 설립 논의국가전략기술인 양자기술* 분야의 산업화 촉진을 위한 국제표준화 전략과 기술위원회 신설 추진을 논의하기 위해 미국, 독일, 영국 등 양자기술 주요 선도국의 전문가들이 한자리에 모인다. * 양자기술(Quantum Technology) : 에너지의 최소 단위인 양자의 물리학적 특성(양자중첩, 양자얽힘, 불확정성 등)을 이용한 차세대 정보기술로 초고속 대용량 연산 및 암호통신이 가능 산업통상자원부 국가기술표준원(원장 진종욱, 이하 국표원)은 2월 13일부터 14일까지 제주에서 국내외 표준 전문가 30여 명이 참여하는 양자기술 표준화 평가그룹(IEC*/SEG**14) 회의를 개최한다. * 국제전기기술위원회(IEC, International Electrotechnical Commission): 전기‧전자 분야 국제표준 개발을 위한 국제협력을 위해 1906년 설립된 표준화기구 ** 표준화평가그룹(SEG, Standardization Evaluation Group): IEC에서 신규 표준화 과제를 추진하는 특별 조직으로, 일정 기간(2년) 동안 표준화 전략 개발 후 상설 조직(기술위원회, 분과위원회 등)으로 전환 이번 회의에서는 우리나라가 주도하여 작성중인 양자기술 국제표준화 로드맵을 논의할 예정이며, 로드맵은 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱, 양자소재의 4개 핵심 분야로 구성되어 있다. 양자컴퓨팅에는 양자컴퓨터의 정상동작 및 효율성 확보를 위한 ‘측정 오류 완화 기술’ 등 3개, 양자통신에는 데이터 송수신시 요구되는 ‘보안성 유지를 위한 양자키 기술’ 등 5개, 양자센싱에는 초고감도·초정밀 센서 개발에 필요한 ‘광/자기장 활용 기술’ 등 3개, 양자소재에는 양자기술을 구현할 수 있는 ‘소재 확보 관련 기술’ 2개 등 총 13개 표준화 대상이 포함되어 있다. 아울러, 참석 전문가들은 양자기술 로드맵을 본격 추진하기 위한 기술위원회를 신설하는 방안을 논의하게 된다. 금년 8월 중에 양자기술 국제표준화 로드맵을 확정하고, 10월에는 IEC 표준화관리이사회(SMB*)에 양자기술 기술위원회 신설 제안서를 제출한다는 계획이다. * 표준화관리이사회(SMB, Standardzation Management Board): IEC 내 기술위원회, 분과위원회 등의 설립·해산, 위원회 간 업무영역 조정, 의장·간사 임명 등을 결정 그간, 우리나라는 양자기술 동향, 활용분야, 표준화 수요 등을 제시하는 IEC 백서 발간(‘21년 10월)을 주도하였고, 양자기술 표준화 평가그룹(SEG14) 설립(‘22년 2월)을 이끌어 낸 바 있다. ’22년 6월부터 한국전자통신연구원 박성수 책임연구원이 양자기술 표준화 평가그룹(SEG14) 의장직을 수임중이며, 우리나라 전문가들이 양자기술 활용분야, 표준화 로드맵 작업반 반장으로 활동하고 있다. 진종욱 국가기술표준원장은 “우리나라가 민관이 협력하여 양자기술 국제표준화 시작 단계부터 주도적인 역할을 수행하고 있다”고 평가하고, “양자기술 분야에서 국내 기업들이 글로벌 시장에 진출할 수 있도록 민간 전문가들의 국제표준화 활동을 적극적으로 지원해 나가겠다"고 밝혔다.
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표준연-KAIST, 양자컴퓨팅·양자정보기술 연구 가속할 단일 전자원 개발한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)과 한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형)이 양자정보기술에 활용할 수 있는 새로운 방식의 단일 전자원을 개발했다. 기존 방식 대비 연구비용과 시간을 절감하면서 더 우수한 성능을 구현할 수 있어 국내 양자컴퓨팅과 양자정보기술 발전을 가속할 전망이다. ▲ KRISS-KAIST 공동연구팀, (좌측부터) KRISS 서민기 책임연구원, KAIST 박완기 박사과정생, KRISS 김범규, 배명호, 김남 책임연구원 단일 전자원은 반도체 소자를 이용해 전자 입자를 하나씩 내보낼 수 있는 장치다. 양자정보기술이나 양자컴퓨팅에 필요한 양자 상태를 구현하기 위해서는 이처럼 독립적인 입자를 제어할 수 있어야 한다. 그간 단일 전자원은 전류의 단위인 암페어(Ampere)의 정의를 구현하기 위해 개발돼왔지만, 움직이는 입자를 기반으로 하는 양자기술 연구는 단일 전자가 아닌 단일 광자(single photon)를 활용한 방식이 주를 이뤘다. 기존의 단일 전자원은 사용되는 에너지가 너무 높거나 낮아 양자 현상을 관측하거나 전자와 정공*을 분리하기 어렵기 때문이다. * 정공(hole): 전자들로 채워져야 할 곳에 전자의 부족으로 생기는 구멍으로, 양의 전하를 띈 전자처럼 움직임 ▲ 공동연구팀이 개발한 단일 전자원과 출력된 전류 지도 ▲ 이차원 반도체를 활용한 단일 전자원 개발 과정 이번에 개발한 단일 전자원은 이차원 화합물 반도체에 전기장을 가해 양자우물을 만든 뒤, 양자우물에 흡수된 전자를 에너지 필터를 거쳐 일정한 시간 간격으로 원하는 채널에 내보내는 원리다. 기존 단일 전자원들의 장점만을 결합해 복잡한 테크닉이나 고가의 장비 없이도 양자컴퓨팅·양자정보기술에 활용할 수 있다. 이차원 반도체 기반의 단일 전자원을 양자기술에 접목하면 단일 광자원을 활용하는 양자 광학에 비해 상대적으로 양자 상태를 제어하기 쉽다. 또한 확장성과 집적성이 우수해 하나의 웨이퍼 위에 여러 개의 전자원을 붙이거나 작은 면적의 소자에 수십 개의 큐비트*를 구현할 수 있다. 양산을 위한 산업 인프라가 이미 갖춰져 있다는 것도 장점이다. * 큐비트(qubit): 전자, 광자와 같은 기본 양자입자에 저장된 정보로, 양자암호통신과 양자컴퓨팅에서 사용되는 기본 정보 단위 ▲ KRISS 배명호 책임연구원(좌)과 KAIST 박완기 박사과정생(우)이 단일 전자원 측정시스템으로 소자의 전기 특성을 측정하고 있다 KRISS 단일전자양자소자팀 배명호 책임연구원은 “이번 연구결과는 국내 양자컴퓨팅·양자정보기술 연구의 시간과 비용을 대폭 단축할 성과”라며, “단일 전자원을 양자컴퓨팅에 적용하면 초전도나 스핀을 이용한 양자컴퓨팅에 비해 연산속도가 월등히 빨라질 것”이라고 전망했다. 연구진은 이번에 개발한 단일 전자원을 활용해 양자정보기술의 핵심이 되는 큐비트 시스템을 구축할 계획이다. 과학기술정보통신부 선도연구센터사업과 KRISS 기본사업 등으로 수행한 이번 연구의 성과는 나노분야의 세계적 권위지인 나노 레터스(Nano Letters, IF : 12.262)에 11월 게재됐다.
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[미국] 전기전자기술자협회(IEEE), '2022년 이후 기술의 영향 : IEEE 글로벌 연구' 조사 결과 발표글로벌 최대 기술 전문가 조직인 전기전자기술자협회(IEEE)에 따르면 '2022년 이후 기술의 영향 : IEEE 글로벌 연구(The Impact of Technology in 2022 and Beyond: an IEEE Global Study)' 연구 결과를 발표했다.2022년은 인공 지능(AI), 기계 학습(머신러닝), 클라우드 컴퓨팅, 5G 등이 가장 중요한 기술이 될 것으로 조사됐다. 미국, 영국, 중국, 인도, 브라질 등 글로벌 기술 리더들로부터 신규 조사를 진행했다.이번 설문에는 350명의 최고 기술 책임자, 최고 정보 책임자, IT 이사 등이 참여했다. 2022년 가장 중요한 기술과 그 기술에 가장 큰 영향을 받을 산업, 향후 10년 동안 기술 동향 등에 관한 설문 조사가 진행됐다.먼저 '2022년 가장 중요한 기술은 무엇인가?'라는 질문에 전체 응답자 중 약 21%인 5명 중 1명 이상이 AI 및 머신러닝이라고 답했다. 클라우드 컴퓨팅이라고 답한 사람은 20%, 5G가 2022년 가장 중요한 기술이 될 것이라는 응답은 17%로 조사됐다.또한 응답한 기술 리더들은 '글로벌 코로나 팬데믹 영향으로 2021년 클라우드 컴퓨팅, 인공지능(AI), 머신러닝, 5G 등의 채택이 가속화됐다라'고 응답했으려 각각의 비율은 각각 60%, 51%, 46%로 나타났다.특히 '인공지능(AI)이 향후 1 ~ 5년 사이 거의 모든 산업 분야에서 혁신의 대부분을 주도할 것이라고 강력하게 동의한다'고 응답은 66%에 달했다.2022년 5G가 가장 혜택을 볼 영역에 대한 질문에서 기술 리더들은 ▶원격 수술 및 건강 기록 전송을 포함한 원격 진료 분야, 24% ▶원격 학습 및 교육, 20%를 지목했다.▶개인 및 전문가의 일상 커뮤니케이션, 15% ▶엔터테인먼트·스포츠·라이브 이벤트 스트리밍, 14% ▶제조 및 조립, 13% ▶탄소 발자국 감소 및 에너지 효율, 5% ▶농사 및 농업, 2% 등이다.2022년 가장 영향을 받을 산업 분야로 제조업이 25%, 금융 서비스가 19%, 헬스케어가 16%, 에너지가 13% 등으로 각각 응답했다.응답자의 92%가 조직의 최우선 과제로는 지속 가능성, 탈탄소화, 에너지 절약에 도움이 되는 스마트 빌딩 기술의 구현이라고 밝혔다.'팬데믹으로 인해 2021년에는 어떤 기술 채택을 가속화 하였는가'(중복)라는 질문에 클라우드 컴퓨텅은 60%, AI 및 기계 학습은 51%, 5G는 46%, 증강현실/가상현실/혼합현실(AR/VR/MR)은 31% 등으로 응답했다.블록체인은 28%, 원격회의는 25%, 사물인터넷(IoT)은 25%, 로봇공학은 23%, 예측 AI은 18%, 엣지 컴퓨팅은 15%, 생체인식은 15%, 양자컴퓨팅은 15%, 3D 프린팅은 12%, 기타는 38% 등으로 조사됐다.응답자의 95%가 AI가 향후 1~5년간 거의 모든 산업 부문에서 혁신을 주도 할 것이라고 밝혔다. 단지 5%만이 AI의 영향력이 과장됐다고 생각했다.
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ETRI, 양자샘플 최적화해 양자내성 공략 전 과정 증명국제 공동연구진이 양자컴퓨팅 환경에서 안전한 내성이 있어 암호기술로 이용이 가능하다고 믿어왔던 양자내성암호 대표문제 공략 가능성을 다시 한번 입증해 냈다. 특히, 양자샘플의 구성부터 알고리즘 계산에 이르기까지의 전 과정을 세계최초로 분석하고 증명했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 국제 공동연구진과 격자 기반(lattice-based) 양자내성암호의 기반 문제인 ‘이진 선형잡음문제’의 공략 가능성을 증명, 물리학 전문 학술지인 뉴 저널 오브 피직스(New Journal of Physics)에 게재했다고 밝혔다. 연구진은 올해 초 선형잡음문제 분할정복(divide-and-conquer) 알고리즘을 개발한 데 이어, 이번에는 알고리즘 계산에 필요한 양자샘플의 구성부터 주된 알고리즘 계산에 이르기까지의 모든 과정을 결함허용 양자컴퓨팅 관점에서 최적화했다. 이로써 양자컴퓨터 관련 수학, 암호학 등 학문 및 산업 분야에 큰 시사점을 제공할 수 있게 되었다. 특히, 양자컴퓨팅 및 차세대 암호연구에 보다 명확한 연구 비전을 제시해 줄 것으로 기대된다. 연구진은 양자샘플의 생성 및 활용을 단순히 가정하는 기존 연구들과는 달리, 양자샘플을 구성하고 메인 계산에 활용하는 전 과정을 최적화했다는 점에서 큰 의미가 있다고 설명했다. 양자샘플을 구성하기 위한 양자회로를 알고리즘에 종합적으로 분석하고 최적화한 연구는 이번이 처음이다. 양자샘플은 고전 컴퓨터에서의 데이터와 같은 것으로, 양자컴퓨터의 활용을 위해서는 그 구성과 활용이 필수이다. 연구진은 이진 선형잡음문제 공략 알고리즘을 위한 양자샘플 구성에 있어서 각각 다른 인코딩 방법을 사용해 이를 최적화했다. 양자샘플 구성에는‘원-핫(One-Hot) 인코딩’방법을 활용했다. 원-핫 인코딩은 다수의‘0’과 한 개의‘1’값으로 데이터를 구분하는 인코딩 방식이다. 머신러닝 등에서 널리 활용되고 있다. 이와 달리, 주된 알고리즘 계산에는 ‘이진(Binary) 인코딩’을 사용했다. 이진 인코딩은 잘 알려진 ‘0’과‘1’ 방식의 이진법을 활용한 정표현 방법이다. 연구진은 개별 인코딩 적용 방식을 통해 결함허용 양자컴퓨팅의 구동 자원을 최적화해, 이진 선형잡음문제의 다항시간 내 공략 가능성을 증명했다. ETRI 방정호 양자컴퓨팅연구실장은 “분명히, 선형잡음문제의 양자 공략가능성에 대해 한 걸음 더 전진한 연구결과이다. 하지만, 여전히 결함허용 논리 큐비트를 구현하고 양자 레지스터의 규모를 확장하는 일은 양자컴퓨팅 분야의 커다란 숙제이다”라고 말했다. 공동 교신저자인 영국 임페리얼대 김명식 교수도 “잡음을 동반한 선형문제는 공학 및 정보보안 등 응용성이 높은 매우 중요한 문제이다. 기존 연구에서는 양자샘플이 이미 준비되어 있거나 효율적으로 만들 수 있다고 가정하여 해당 문제를 다뤘던 반면, 본 연구에서는 양자샘플의 생성을 비롯한 모든 계산과정을 분석하여 양자공략 가능성을 보였다는 점에서 의의를 찾을 수 있다”라고 밝혔다. ETRI 박성수 양자기술연구단장도 “양자내성암호의 안전성 혹은 양자컴퓨팅의 계산능력에 대한 과도한 신뢰는 학술적으로 옳지 않다. 양자컴퓨팅, 암호학의 발전을 위해서는 수학, 물리학, 암호학 등 연구자들의 끊임없는 논의와 상호협력이 필요하다”고 설명했다. 연구진은 향후 동일한 개별 인코딩 적용 방식을 기반으로, 양자 데이터 검색 알고리즘의 계산자원량을 결함허용 관점에서 정밀 분석하는 연구를 수행할 예정이다. 특히, 기존 계산과학적으로 증명된 양자이득이 결함허용 관점의 실제 양자속도향상으로 이어질 수 있을지 면밀히 검토할 예정이다. 한편, ETRI는 초전도 및 양자광학 집적회로 방식의 양자컴퓨팅 연구를 꾸준히 수행 중이다. 수년 내 10여개 큐비트(Qubit)급 규모의 연산제어 기능을 갖는 양자컴퓨팅 기술 확보를 위해 연구 중이다. 특히, 양자컴퓨팅/머신러닝AI 활용을 위한 알고리즘·소프트웨어(SW) 개발 분야에서 세계 최고 수준의 선도연구를 수행하고 있다는 평가다. 이번 논문의 공동 제1저자는 KIST 송우영 박사, 고등과학원 임영롱 박사, 서울대 정갑균 박사이고 참여저자는 한양대 이진형 교수, 고등과학원 박정준 박사, 김재완 교수다. 아울러 공동 교신저자로는 영국 임페리얼대 김명식 교수와 ETRI 방정호 박사이다. 본 연구는 과학기술정보통신부 「양자컴퓨팅 기술개발 사업」과 정보통신기획평가원 「양자암호통신 집적화 및 전송기술 고도화 사업」, 「양자인터넷 유선 양자중계기 개발사업」 등을 통해 개발되었다.
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하나된 산학연, 양자기술 강국 대한민국 이끈다과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 과기정통부)는 이종호 장관이 6월 9일(목) 오후 2시,대전 한국표준과학연구원(원장 박현민, 이하 표준연)을 방문하여 ‘50큐비트 양자컴퓨터 구축 및 양자인터넷 개발 착수 보고회’를 가졌다고 밝혔다. 이번 보고회는 ‘2030년 양자기술 4대 강국’ 목표로 양자컴퓨팅·양자통신 분야에서 선도국과의 기술 격차를 빠르게 만회하기 위해 관련 기술과 인프라를 집약 개발하는 대규모 양자시스템 사업*의 본격적 착수를 알리고, 부족한 국내 자원·역량의 한계를 딛고 사업을 성공적으로 추진할 수 있도록 산학연 참여 및 결집을 확산하고자 마련했다. 이날 행사에는 두 사업의 주관기관인 표준연과 한국전자통신연구원(이하ETRI)을 비롯한 24개 사업 참여기관, LG계열사·삼성디스플레이·포스코·리큐온 등 양자컴퓨팅 구축·활용 협력기업 29개사 등 50개가 넘는 기관에서 100여명의 관계자가 참석했다. 이번 행사에 앞서 이종호 장관을 비롯한 주요 참석자들은 표준연의 양자컴퓨팅, 원자시계 등 관련 연구현장을 찾아 연구성과를 직접 확인하고 애로·건의사항 청취 등 연구원들을 격려하였으며, 이후 사업 착수 보고 및간담회, 사업단 출범식, 협력기업 협약식 순으로 본 행사가 진행됐다. 사업 착수 보고회는 이종호 장관의 모두말씀을 시작으로 각 사업의 주관기관에서 사업의 비전과 목표, 추진전략, 세부일정 등 추진계획을 보고하고, 성공적 사업 추진을 위한 산학연 협력방안이 논의됐다. 이종호 장관은 “5년 이내에 양자컴퓨터가 실용적 문제해결에 활용될 수있을 것이라는 전망이 확산되는 등 향후 5년은 양자생태계의 매우 중요한분기점으로 우리가 지금 신속하게 기술 추격에 나서지 않을 경우 향후 양자기술 경쟁력 확보를 위한 재도전의 기회는 없을지도 모른다”면서 “오늘 행사를 통해 본격화되는 50큐비트 양자컴퓨터 구축 및 양자인터넷 개발은 현재 우리의 기술 수준과 인력 규모 등을 감안할 때 어려운 도전임에 분명하지만, 양자기술 대도약을 위해 반드시 가야할 길인만큼 산학연이 협력하여 최선을 다해 달라”고 당부했다. 표준연은 ’26년까지 초전도 방식의 50큐비트 양자컴퓨터 구축을 완수하여미국, 중국에 이어 세계 3번째로 50큐비트급 양자컴퓨터를 자체 구축한 국가가 되도록 노력할 것이라며, 비록 전문인력이 부족하고 핵심 장비·부품의 수급난 등 제반환경도 녹록치 않지만 성균관대·울산과학기술원·한국과학기술정보연구원 등 사업에 참여하는 분야별 국내 최고 연구진, 양자컴퓨팅 구축·운영 협력기업 등과 긴밀히 협업하고, 해외 유수기관과의 전략적 협력 및 국내 산업계의 적극적 참여 지원 등을 통해 극복해나갈 것이라고 말했다. 한국전자통신연구원과 한국과학기술연구원는 ‘36년 양자인터넷 시범 서비스 개시를 목표로 우선 ’26년까지 현존 네트워크로는 불가능한 양자정보 전달용 유·무선 초기 중계기를 개발(‘31년 Quantum ARPAnetⓚ 구축)하고 양자정보 저장에 필수적인 양자메모리 핵심기술을 확보해 나가는데 최선을 다하겠다고 밝혔다. 양자인터넷 기술개발은 초기단계부터 산업계의 참여를 전제로 하여 산학연의 긴밀한 연계를 기반으로 추진된다. 이는 세계적수준의 양자암호통신 장비를 상용화하고 국제표준을 선도하는 성과를 이뤄낸 산학연 연계체계와 성공경험을 양자인터넷 연구에도 이어가기 위함이다. 이종호 장관은 “한국은 1982년세계에서 두 번째로 인터넷 프로토콜 패킷 통신을 성공하고 많은 산학연의 헌신적인 노력으로 세계적 수준의 정보통신기술 강국으로 거듭났다”며 “이러한 경험을 바탕으로 양자인터넷 분야에 있어서도 산학연이 협력하고 정부가 지원하여 미래 한국경제를 선도할 양자강국의 기틀이 마련되기를 기대한다”고 말했다. 간담회에서 주요 참석자들은 최근 정부 주도의 투자 확대로 선도국을 빠르게 추격 중이지만, 아직까지는 기술 수준이 낮고 투자·인력 규모가절대적으로 부족하다면서 이를 극복하기 위해서는 50큐비트 양자컴퓨터구축 및 양자인터넷 핵심원천기술 개발 사업과 같이 도전적이고 압축적인 연구개발이 필요하다는데 적극 공감하는 한편, 표준연·한국전자통신연구원·한국과학기술연구원이 해외 우수인재의 국내 유입·확산의 허브 역할을 수행하여 국내 인력 확충의 파이프라인이 돼 주기를 기대한다고 말했다. 사업단 출범식 및 기업 협약식은 이종호 장관이 먼저, 표준연·한국전자통신연구원·한국과학기술연구원에 사업단 현판을 전달한 후 주요 내빈과 함께 사업단 출범을 알리는 축하의식과 양자컴퓨팅 구축·활용 협력기업의 협약식을 연이어 거행했다. 양자컴퓨팅 구축·활용 협력기업은 양자컴퓨팅 분야의 경우, 하드웨어개발과 함께 응용 분야 발굴 및 솔루션(SW) 개발, ,사용자 확보 등 활용 생태계 조성이 중요하다는 공감대가 확산되면서 구성된 산업계 협의체로, 양자컴퓨팅 수요기업, 알고리즘·소프트웨어 개발 및 컨설팅 기업, 클라우드 서비스 사업자, 투자사 등 34개 기업이 참여(‘22.6.9.기준) 중이며, 추가 모집 및 운영체계 마련 등을 거쳐 6월말에 공식 발족될 예정이다. 앞으로 50큐비트 양자컴퓨터의 시스템 요구사항 및 클라우드 서비스 운영방향 자문 등 국내 하드웨어 개발·운용 협력, 양자컴퓨팅 기술을 활용한선도적 응용사례·비즈니스 모델 발굴 및 실증 프로젝트 추진 등 다양한 민관 파트너십 활동을 통해 양자컴퓨팅 활용 활성화 및 서비스 산업 창출을 촉진할 것으로 기대된다. 또한, 양자기술 관련 산학연 교류·협력의 장으로 지난해 출범한 미래양자융합포럼(83개 기관 316명)을 적극적으로 활용하는 등 양자 생태계를 활성화하고 기술개발과 산업화가 서로 견인하는 선순환 구조를 구축하기 위한 다각적인 노력을 기울일 계획이라고 밝혔다. 과기정통부는 국내 산학연 결집 및 선순환 양자생태계 조성을 가속화하기위해 2022양자주간 개최(6.27~7.1) 및 양자 융합전문인력 양성센터·ITRC 등양자특화 대학원 개소(8월 중), 한-미 정상회담 후속성과로 양국 간 퀀텀 워크숍 개최(6월 등) 및 한-미 양자기술 협력센터 설치 등을 예정대로 차질 없이 추진해나갈 계획이라고 밝혔다.