PsiQuantum, 미 상무부와 CHIPS법 기반 1억 달러 R&D 협약 최종 체결

협약 배경과 자금 집행 구조

미 CHIPS and Science Act는 반도체 공급망의 자국 내 구축을 핵심 목표로 삼고 있으며, 이번 PsiQuantum 지원은 양자 인프라 분야에 대한 정부 공동투자(co-investment) 형태로 이루어진다. 단순 보조금이 아닌 직접 자본 공동투자 방식으로 설계돼 있어, 사업화 일정에 연동된 마일스톤 구조를 가질 가능성이 높다.

기술 목표: BTO 웨이퍼와 단일광자 검출기

지원금의 핵심 용도는 두 가지다. 첫째, 캘리포니아주 새너제이 인근 산타클라라 시설에서 분자빔에피탁시(MBE) 장비를 활용해 티탄산바륨(BTO) 300mm 웨이퍼 생산을 확대하는 것이다. BTO는 광 손실이 낮은 전기광학(electro-optic) 박막 소재로, 고속 광학 스위치 구현에 필수적인 재료다. 둘째, 캘리포니아주 밀피타스의 'PsiFactory' 조립 시설에서 고온 단일광자 검출기의 성능 최적화와 수율 개선, 그리고 칩-광섬유 자동 패키징 라인 운영을 지원한다. 단일광자 검출기는 광자 기반 양자컴퓨터에서 측정 충실도를 결정짓는 핵심 소자다.

국내 제조 기반과 GlobalFoundries 협력

이번 협약은 PsiQuantum이 이미 구축해 온 미국 내 제조 생태계를 기반으로 한다. 2025년 한 해 동안 미국 내 공급업체에 약 2억 달러를 지출한 실적이 그 배경이다. GlobalFoundries와의 파운드리 협력도 주목할 부분으로, 뉴욕주 몰타 소재 GlobalFoundries 공장에서는 PsiQuantum의 실리콘 광자 칩셋 'Omega'를 표준 300mm 공정으로 생산 중이다. 이는 광자 양자 칩의 상업적 스케일업이 이미 진행 단계임을 시사한다.

방산 연구 협력과 전략적 의미

민간 제조 투자와 별도로, PsiQuantum은 미 공군연구소(AFRL)와 광자 회로 집적 프로그램을 공동 수행하고 있으며, DARPA의 양자 벤치마킹 이니셔티브(QBI) 하에서는 별도의 1억 2,500만 달러 규모 확장 과제를 수행 중이다. 이 구도는 PsiQuantum이 순수 상업 개발사를 넘어 미국 국방 양자 기술 공급망의 일원으로 포지셔닝되고 있음을 보여준다.

한계와 불확실성

이번 협약은 의도와 방향을 확정한 단계이며, 실질적인 기술 성숙도(TRL) 달성 여부나 상용 시스템 출시 일정은 별도 평가가 필요하다. BTO 소재와 고온 단일광자 검출기 모두 아직 양산 안정성 측면에서 업계 과제로 남아 있으며, 연방 자금이 실제 공정 수율 목표 달성으로 이어질지는 향후 수년간의 성과로 판단해야 한다.