중성 원자 양자컴퓨터 아톰컴퓨팅, 1억 달러 시리즈C 유치

양자컴퓨팅이 연구실의 실험을 넘어 상용화 문턱으로 다가서고 있다. 열쇠는 오류 정정(QEC)이다. 양자컴퓨터의 기본 단위인 큐비트는 외부 잡음에 극도로 예민해 계산 도중 쉽게 오류를 낸다. 이 오류를 실시간으로 잡아 바로잡는 ‘내결함성(fault-tolerant)’ 기술이 받쳐줘야 비로소 실제 문제를 풀 수 있는 규모로 키울 수 있다. 중성 원자와 이온 트랩, 초전도, 광자, 토폴로지까지 서로 다른 방식의 기업들이 이 고지를 먼저 밟으려 달려드는 이유다.

아톰컴퓨팅(Atom Computing)은 이 가운데 ‘중성 원자(neutral atom)’ 진영을 대표하는 미국 기업이다. 레이저로 원자를 광학적으로 가둬 큐비트로 쓰는 방식인데, 2023년 업계에서 처음으로 1,000큐비트 벽을 넘었고 지금은 1,200큐비트가 넘는 시스템을 굴린다. 최근에는 중성 원자 방식으로는 처음으로 양자 오류 정정을 온전히 시연했다. 업계를 통틀어도 이 문턱을 넘은 회사는 단 두 곳뿐이다. 미 국방고등연구계획국(DARPA)의 양자 벤치마킹 이니셔티브(QBI)에 이름을 올렸고, 마이크로소프트와 손잡고 논리 큐비트를 갖춘 세계 첫 상용 양자컴퓨터를 설치하는 중이다. 지난해에는 노르딕 양자 이니셔티브 ‘쿠노스(QuNorth)’에 첫 상용 온프레미스 시스템을 팔기도 했다.

회사를 이끄는 인물은 창업자 겸 CEO 벤 블룸(Ben Bloom)이다. 그는 양자컴퓨팅이 기술적 돌파를 실제 시스템과 전 세계 도입으로 옮겨가는 새 국면에 들어섰다고 말해 왔다.

아톰컴퓨팅은 1억 달러 규모의 시리즈C 투자를 유치했다고 발표했다. 서드포인트 벤처스(Third Point Ventures)가 라운드를 이끌었고 DCVC와 시스코 인베스트먼트(Cisco Investments) 등이 함께했다. 여기에 미 상무부와 1억 달러 규모의 투자 의향서(LOI)도 맺었다. 다만 의향서는 아직 확정된 투자가 아니라는 점은 염두에 둘 필요가 있다. 회사는 이번 시리즈C와 상무부 의향서를 더해 설립 이래 누적 3억 달러 이상을 확보했다고 밝혔다. 이 자금은 큐비트 수와 정확도를 끌어올린 차세대 시스템, 오류 정정·제어 소프트웨어, 그리고 정부·기업·연구기관을 겨냥한 글로벌 배치를 키우는 데 쓰인다.

내결함성 양자컴퓨터, 누가 먼저 도달하나

양자컴퓨팅은 큐비트를 어떤 물리 방식으로 구현하느냐에 따라 진영이 갈린다. 아톰컴퓨팅과 가장 가까운 경쟁자는 역시 같은 중성 원자 방식을 쓰는 기업들이다.

프랑스의 파스칼(Pasqal)이 대표적이다. 아톰컴퓨팅처럼 중성 원자를 활용하는 이 회사는 최근 LG전자와 두나무앤파트너스 등으로부터 투자를 유치하고 서울에 R&D센터를 세우는 등 한국과의 접점도 넓히고 있다. 오류 정정에 승부를 건 앨리스&밥(Alice & Bob) 역시 프랑스 기업으로, ‘캣 큐비트’로 내결함성 컴퓨터를 노리며 1억 유로 규모의 시리즈B를 유치했다. 빅테크 진영에서는 마이크로소프트가 위상학적 큐비트를 구현했다는 ‘마요라나 1’ 칩을 공개하며 독자 노선을 걷는다. 아톰컴퓨팅의 상용기 파트너이면서, 동시에 자기 기술로 같은 결승선을 노리는 경쟁자인 셈이다.

와우테일이 아직 다루지 않았지만 빼놓을 수 없는 이름도 많다. 미국 큐에라(QuEra)는 하버드·MIT 연구진이 세운 중성 원자 기업으로, 아톰컴퓨팅과 가장 정면으로 부딪치는 상대다. 퀀티넘(Quantinuum)은 허니웰과 케임브리지 퀀텀이 합쳐진 이온 트랩 진영의 선두로 논리 큐비트 성과를 잇따라 내놓고 있고, 상장사인 아이온큐(IonQ)도 같은 이온 트랩 방식의 간판이다. 광자(photon)를 활용하는 사이퀀텀(PsiQuantum)은 대규모 내결함성 컴퓨터를 목표로 막대한 자금을 빨아들였다. 여기에 초전도 큐비트로 오류 정정에서 진전을 보인 구글(‘윌로’ 칩)과 IBM까지 더하면, 양자 패권 경쟁의 전선은 방식별로 넓게 펼쳐져 있다.