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과학기술정보통신부는 10일 대전 호텔 오노마에서 ‘양자과학기술 플래그십 프로젝트 연례회의’를 개최하고 지난해 10월 연구 착수 이후 1년간의 주요 성과를 공유한다고 밝혔다. 행사에는 양자컴퓨팅·양자통신·양자센싱 등 3대 분야 26개 과제의 연구진과 관계자 약 150명이 참석한다.
양자과학기술 플래그십 프로젝트는 선도국 수준의 핵심기술 확보와 산업화 역량 강화를 목표로 하는 대형 연구개발 사업이다. 정부는 2025년부터 2029년까지 1단계 사업에 약 3604억원을 투입해 양자컴퓨팅 7개, 양자통신 6개, 양자센싱 13개 과제를 지원하고 있다.
가장 주목할 성과는 양자컴퓨팅 분야에서 나왔다. 연구진은 초전도 큐비트가 양자정보를 유지하는 시간인 ‘결맞음 시간’을 100마이크로초(㎲·1만분의 1초) 이상으로 확보했다. 이는 2027년 목표인 50마이크로초의 두 배 수준으로, 사업 착수 1년 만에 목표를 조기 달성한 것이다.
양자연산의 핵심인 두 큐비트 간 얽힘연산에서도 99% 수준의 정확도를 확인했다. 결맞음 시간과 얽힘연산 정확도는 양자컴퓨터의 연산 오류율을 좌우하는 핵심 지표다. 정부는 이번 성과가 2029년을 목표로 추진하는 오류정정 100큐비트급 초전도 양자프로세서 개발의 기반이 될 것으로 기대하고 있다.
양자통신 분야에서는 장거리 양자 네트워크 구현에 필요한 양자중계기와 양자광 변환장치 관련 특허출원 성과가 발표됐다. 고체 기반 양자중계기와 빛을 이용해 얽힘을 연결하는 전광자 양자중계기 기술이 포함됐다. 양자중계기는 장거리 전송 과정에서 발생하는 양자신호 손실 문제를 극복하기 위한 핵심 기술로, 향후 양자암호통신과 분산형 양자컴퓨팅 등에 활용될 수 있다.
양자센싱 분야에서는 다이아몬드의 미세 결함을 이용하는 ‘NV센터’ 기반 소형 자기장 센서 개발 성과가 공개됐다. 이 센서는 상온에서 작동하며 소형화가 가능하다는 장점이 있다. 심장이 만들어내는 미세한 자기장을 측정하는 심자도 기술에 활용하면 전극을 부착하지 않고도 심근허혈이나 부정맥 등 심장질환을 진단하는 장비 개발로 이어질 수 있다.
정부는 지난 8월 양자 분야를 미래 성장동력인 ‘7대 SEED’ 중 하나로 선정했다. 앞으로 플래그십 프로젝트의 연구성과 가운데 산업적 활용 가능성이 높은 기술을 발굴해 조기 사업화를 추진할 계획이다.
윤경숙 과기정통부 기초원천연구정책관은 “양자과학기술 플래그십 프로젝트는 우리나라의 양자기술 경쟁력 확보를 위한 핵심 연구개발 사업”이라며 “연구진 간 협력을 활성화하고 7대 SEED를 견인하는 혁신적인 연구성과 창출이 가속화될 수 있도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다.
