Microsoft, 메릴랜드 양자연구센터 개소…DARPA에 Majorana 2 독립 평가 접근 허용

센터 개요 및 설립 배경

메릴랜드 주정부의 Capital of Quantum Initiative는 디스커버리센터 건물을 매입·개조하고, Microsoft와 메릴랜드대학교(UMD)가 내부 양자 시설을 설계하는 구조로 협력이 이루어졌다. 메릴랜드 주지사 Wes Moore가 주도한 이 이니셔티브는 연방 연구기관과 민간 기업 유치를 중장기 목표로 두고 있다. 센터 내부는 Microsoft 전용 연구 공간, 파트너사 실험실, DARPA 전용 평가 구역, 실습 교육 공간으로 구성된다.

DARPA의 독립 평가와 위상학적 큐비트 검증

DARPA는 현재 Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing 프로그램을 통해 여러 양자컴퓨팅 방식의 상업적 가능성을 평가 중이다. 이 프로그램은 DARPA 양자벤치마킹 이니셔티브의 하위 과제로, 2033년까지 상업적으로 유용한 양자 기기 실현 가능성을 판단하는 것을 목표로 한다. Microsoft는 이 프로그램의 최종 단계에 진입한 기업 중 하나이며, 이번에 센터 내 Majorana 2 시스템에 DARPA가 현장에서 직접 접근하는 구조를 구축했다. 평가에는 공군연구소(AFRL), 존스홉킨스대학 응용물리연구소, 로스앨러모스·오크리지·로런스버클리·로런스리버모어 국립연구소 등이 함께 참여한다.

Majorana 2는 Microsoft의 2세대 위상학적 양자 칩으로, 알루미늄 대신 납을 사용하는 새로운 소재 스택을 채택해 성능 개선을 추구한 것으로 알려져 있다. 위상학적 큐비트 방식은 환경 노이즈에 대한 내성이 높아 오류 수정 부담을 줄이는 것을 목표로 하나, 일부 과학계에서는 그 실현 가능성에 대해 회의적 시각을 유지해 왔다. 이번 DARPA 접근 허용은 그러한 외부 비판에 대응하는 성격도 가진다.

파트너십 및 하드웨어 교육 인프라

센터는 AMD, Bluefors, Intel, IQM, 페르미국립가속기연구소(Fermilab), Riverlane, Quantum Motion을 초기 파트너로 두고, 양자 하드웨어 메이커스페이스를 운영한다. 이 공간은 학생·연구자·타 기술 분야 전환 인력을 대상으로 실제 하드웨어를 직접 다루는 실습 교육을 제공하는 데 초점을 맞춘다. Fermilab과는 양자 제어 기술의 다양한 하드웨어 플랫폼 적용을 공동 연구하고, Fermilab의 Quantum Instrumentation Control Kit(QICK)를 교육과정에 활용하는 방안도 UMD와 함께 검토 중이다. Microsoft는 이 메이커스페이스 모델을 향후 다른 지역으로 확장하는 것을 검토하고 있다.

측정 기반 컴퓨팅 연구와 향후 로드맵

센터는 측정 기반 양자컴퓨팅 분야의 연구도 지원한다. 이 방식은 측정 결과가 이후 연산 단계를 결정하는 구조로, 오류 정정형 양자컴퓨터에서 빠르고 정확한 측정이 핵심 요건이 된다. Microsoft는 관련 연구를 위한 연례 워크숍을 신설하고, UMD 내 첫 양자 분야 박사후연구원 포지션도 지원한다.

한편 Microsoft는 Atom Computing과 협력해 개발 중인 중성원자 기반 양자컴퓨터 Magne가 50개의 논리 큐비트를 갖추고 2027년 초 덴마크의 QuNorth에서 운영을 시작할 예정이라고 밝혔다. 논리 큐비트는 여러 물리 큐비트를 오류 정정 기법으로 묶어 안정성을 높인 연산 단위다. Quantum Development Kit에는 대용량 데이터 분석용 알고리즘 라이브러리가 비공개 프리뷰로 추가됐다.

의미와 한계

이번 센터 개소는 Microsoft의 위상학적 큐비트 전략에 대한 연방 기관 차원의 검증 절차가 제도화됐다는 점에서 주목된다. 다만 DARPA 평가 결과가 공개될 시점이나 방식은 현재 확정되지 않았으며, 위상학적 큐비트가 실제로 오류 정정 부담을 충분히 줄일 수 있는지는 독립 검증을 통해 판명될 부분으로 남아 있다. 양자 분야 전반적으로 내결함성 범용 머신의 상업적 시현은 아직 이루어지지 않은 상태다.