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후지쯔, 2030년 완성 목표로 1만 큐비트급 초전도 양자컴퓨터 공식 개발 시작


양자컴퓨터 개발을 산업화 방향으로 추진하기 위한 NEDO 프로젝트의 일부로 수행될 개발 활동


Fujitsu Limited

August 01, 2025

후지쯔는 오늘 1만 큐비트 이상의 용량을 가진 초전도 양자 컴퓨터 연구 개발을 시작했다고 발표했습니다. 2030년 회계연도에 완공될 예정입니다.

새로운 초전도 양자 컴퓨터는 250개의 논리 큐비트로 작동하며, 후지쯔의 혁신적인 "STAR 아키텍처"를 활용할 예정입니다. STAR 아키텍처는 후지쯔가 자체 개발한 초기 단계의 내결함성 양자 컴퓨팅(early-FTQC) 아키텍처입니다. 후지쯔는 특히 복잡한 시뮬레이션을 통해 획기적인 발견을 이끌어낼 수 있는 재료 과학과 같은 분야에서 실용적인 양자 컴퓨팅을 실현하는 것을 목표로 하며, 이를 위해 다양한 기술 분야에 걸쳐 핵심 확장 기술을 발전시키는 데 주력할 것입니다.

이러한 노력의 일환으로 후지쯔는 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)가 공모하는 "5세대 이동통신 시스템 기반 강화 연구 개발 사업"[1]의 시행 기관으로 선정되었습니다. 후지쯔는 양자 컴퓨터의 산업화를 향한 개발을 촉진하는 주제 분야에 기여할 것입니다. 이 사업은 일본 산업기술종합연구소(AIST) 및 이화학연구소(RIKEN)와의 공동 연구를 통해 추진되며, 2027 회계연도까지 운영될 예정입니다.

후지쯔는 실용적이고 산업화된 양자 컴퓨팅 솔루션 개발을 추진하는 데 전념하고 있습니다. 1만 큐비트 머신이 개발된 후, 후지쯔는 2030 회계연도부터 초전도 및 다이아몬드 스핀 기반 큐비트의 통합을 목표로 하는 선진 연구 계획을 더욱 추진할 것이며, 2035 회계연도에는 여러 개의 상호 연결된 양자 비트 칩의 가능성을 고려하여 1,000개의 논리 큐비트 머신을 구현하는 것을 목표로 합니다.

Fujitsu Limited의 시스템 플랫폼 부문을 담당하는 기업 임원, 기업 부사장, CTO인 Vivek Mahajan은 다음과 같이 말했습니다.

후지쯔는 소프트웨어부터 하드웨어까지 광범위한 분야에서 양자 컴퓨팅 분야의 세계적인 선두 기업으로 이미 인정받고 있습니다. NEDO가 주도하는 이 프로젝트는 후지쯔의 일본산 내결함성 초전도 양자 컴퓨터 개발 목표 달성에 크게 기여할 것입니다. 또한, 후지쯔는 로드맵의 일환으로 초전도 양자 컴퓨팅과 다이아몬드 스핀 기술을 결합하는 것을 목표로 하고 있습니다. 후지쯔는 2030 회계연도에 250개의 논리 큐비트, 2035 회계연도에 1,000개의 논리 큐비트를 구현함으로써 양자 컴퓨팅 분야의 세계적 선도 기업으로 자리매김할 것입니다. 또한, 후지쯔는 후가쿠넥스트(FugakuNEXT)에도 사용될 FUJITSU-MONAKA 프로세서 라인을 기반으로 차세대 HPC 플랫폼을 개발할 예정입니다. 후지쯔는 고성능 및 양자 컴퓨팅 플랫폼을 더욱 통합하여 고객에게 포괄적인 컴퓨팅 플랫폼을 제공할 것입니다.

기술 개발 중점 분야

후지쯔의 연구 활동은 다음과 같은 확장 기술 개발에 집중될 예정입니다.

  1. 고처리량, 고정밀 큐비트 제조 기술: 초전도 큐비트의 핵심 구성 요소인 조셉슨 접합의 제조 정밀도를 향상시켜 주파수 변동을 최소화합니다.
  2. 칩 간 상호 연결 기술: 여러 개의 큐비트 칩을 상호 연결할 수 있는 배선 및 패키징 기술을 개발하여 더 큰 양자 프로세서를 만드는 데 기여합니다.
  3. 고밀도 패키징 및 저비용 큐비트 제어: 극저온 냉각 및 제어 시스템과 관련된 과제 해결, 구성 요소 수와 열 발산을 줄이는 기술 개발 포함.
  4. 양자 오류 정정을 위한 디코딩 기술: 측정 데이터를 디코딩하고 양자 계산의 오류를 정정하기 위한 알고리즘과 시스템 설계 개발.

배경

세계는 기존 컴퓨터의 연산 능력을 뛰어넘는 연산 능력을 요구하는 점점 더 복잡한 과제에 직면해 있습니다. 양자 컴퓨터는 이전에는 해결하기 어려웠던 이러한 문제들을 해결할 수 있는 가능성을 제시하며 여러 분야에서 괄목할 만한 발전을 이끌고 있습니다. 100만 큐비트의 처리 능력을 갖춘 완벽한 내결함성 양자 컴퓨터가 궁극적인 목표로 여겨지지만, 후지쯔는 단기적으로 실질적인 해결책을 제공하는 데 집중하고 있습니다.

후지쯔의 양자 컴퓨팅에 대한 헌신은 지속적인 R&D 노력을 통해 강조됩니다. 2024년 8월, 후지쯔는 오사카 대학과 협력하여 위상 회전 게이트를 기반으로 하는 고효율 양자 컴퓨팅 아키텍처인 STAR 아키텍처를 공개했습니다. 이 아키텍처는 60,000큐비트만으로 기존 컴퓨터보다 성능이 뛰어난 초기 FTQC 시스템의 길을 열어줍니다[2]. 하드웨어 측면에서 2021년 RIKEN과 함께 설립된 RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center는 이미 2023년 10월에 64큐비트 초전도 양자 컴퓨터를 개발했고, 이어서 2025년 4월에는 세계 최고 수준인 256큐비트 시스템을 개발했습니다[3].

더 큰 시스템으로 확장하려면 여러 개의 상호 연결된 큐비트 칩에서 높은 충실도를 유지하고 희석 냉장고 내 구성 요소와 배선의 집적도를 높이는 등의 과제를 극복해야 합니다. 후지쯔는 초전도 접근 방식 외에도 빛을 큐비트 연결에 사용하는 다이아몬드 스핀 기반 큐비트의 잠재력을 탐구하고 있습니다. 후지쯔는 델프트 공과대학교 및 선도적인 양자 기술 연구소인 큐텍(QuTech)과 협력하여 이 분야에서 연구를 진행하고 있으며, 이를 통해 매우 정확하고 제어 가능한 큐비트를 성공적으로 개발했습니다.

Notes

  • [1] 5세대 이동통신(5G) 이후 정보통신체계 고도화 기반기술 연구개발사업
  • [2] 60,000 큐비트를 사용한 시뮬레이션에서 STAR 아키텍처는 기존 컴퓨터에서 5년이 걸리는 물질 에너지 추정 계산을 약 10시간 만에 실행할 수 있습니다.
  • [3] 외부 사용자가 사용할 수 있는 세계 최대 규모의 초전도 양자 컴퓨터 중 하나(2025년 4월 기준, 후지쯔 기준).
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