미국 에너지부, 2028년 오류정정 양자컴퓨터 목표 3단계 로드맵 공개

하드웨어 지표에서 과학적 유용성으로

DOE는 그동안 양자 분야 논의가 큐비트 수나 오류율 같은 하드웨어 중심 지표에 집중돼 왔다고 진단하며, 앞으로의 성공 기준을 '과학적 유용성'으로 전환해야 한다고 강조했다. 구체적인 목표 분야로는 신약 개발을 위한 분자 특성 예측, 제조업용 촉매 설계, 핵융합 관련 소재 시뮬레이션, 초기 우주 물리학 모델링 등 기존 고전 컴퓨터로는 현실적으로 풀기 어려운 문제들이 명시됐다. DOE 산하 17개 국립연구소와 고성능컴퓨팅(HPC) 인프라를 연계한 고전-양자 하이브리드 워크플로우가 이를 뒷받침할 핵심 기반으로 제시됐다.

3단계 로드맵의 구조

SCAC 보고서는 국가 양자 제네시스 이니셔티브(Quantum Genesis Initiative)와 연계된 3단계 추진 체계를 권고했다. 1단계(2026~2028년)는 '양자 그랜드 챌린지'로, 국립연구소·대학·산업계가 참여하는 다학제 경쟁 과제를 통해 하드웨어·알고리즘·소프트웨어의 공동 설계를 2028년 목표 시한에 맞춰 추진한다. 2단계는 1단계 성과를 토대로 DOE 양자컴퓨팅 사용자 시설(QCUF)을 구축하는 것으로, 상업용 클라우드 방식이 아닌 개방형 과학 협력 기기 형태로 설계된다. 연구자들이 기술 제공 기업과 함께 하드웨어 아키텍처·제어 시스템·소프트웨어 스택을 직접 공동 개발할 수 있는 환경을 지향한다. 3단계(2030년 이후)에서는 양자 코프로세서·시뮬레이터·센서가 DOE의 AI 및 HPC 네트워크와 통합되는 완전한 양자-고전 융합 생태계를 목표로 한다.

기술 중립 원칙과 협력 모델

보고서는 특정 하드웨어 플랫폼을 조기에 고정하지 않는 기술 중립적 입장을 명확히 했다. 초전도 회로, 중성 원자, 이온 트랩, 광자, 스핀 큐비트 등 다양한 방식을 모두 열어두고, 최종적으로는 실증된 과학적 유용성이 장기 투자 방향을 결정하게 된다. 협력 체계 측면에서는 산업계와 국립연구소 간 공동 연구 펠로십, 겸임 직위, 기술 인력 공유 등 새로운 파트너십 모델이 검토 중이다.

보고서 주요 기여자와 배경

이번 보고서는 소위원회 의장인 안나 그라셀리노 박사와 부의장 수프라틱 구하 박사의 주도 아래 산업계·학계·연방기관 수백 명의 이해관계자가 참여해 작성됐다. 길 차관은 향후 3년간의 선택과 투자가 수십 년에 걸친 글로벌 과학 리더십을 결정짓는 분기점이 될 것임을 강조했다.