마이크로소프트(MS)의 양자컴퓨팅 기술이 또다시 과학계의 검증 대상에 올랐다.

25일(현지 시각) 로이터 통신에 따르면 세계적 학술지 네이처(Nature)에 공개된 새로운 비판 논문은 MS가 지난해 발표한 양자컴퓨팅 핵심 기술의 신뢰성에 의문을 제기했다.

MS는 연구 결과에 문제가 없으며 2029년 실용적인 양자컴퓨터를 구현하겠다는 계획도 차질 없이 진행되고 있다고 반박했다.

▲ 네이처 논문 "MS 핵심 연구 결과 신뢰성 부족"

스코틀랜드 세인트앤드루스대학교의 양자물리학자 헨리 레그(Henry Legg)는 네이처에 게재한 논평에서 MS의 2025년 2월 논문에 문제를 제기했다.

해당 논문은 MS의 양자컴퓨터 개발 전략의 핵심 연구로 평가받고 있으며, 이후 발표된 양자컴퓨팅 프로젝트의 기반이 된 연구다.

레그 양자물리학자는 MS가 사용한 소프트웨어가 일관되지 않은 결과를 도출했고 일부 결과도 잘못 보고됐다고 주장했다.

또한 논문에는 포함되지 않았던 추가 데이터에서는 MS가 주장한 핵심 신호 대신 무작위 잡음만 확인됐다고 지적했다.

▲ '마요라나 입자' 존재가 핵심 쟁점

MS는 지난해 자사의 양자컴퓨터 기술의 핵심인 '마요라나(Majorana) 입자'를 발견했다고 발표했다.

마요라나 입자는 수십 년 동안 이론으로만 존재해온 특수한 준입자로, 이를 활용하면 현재보다 훨씬 안정적인 양자비트(큐비트)를 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

다만 MS는 해당 발견을 아직 네이처와 같은 동료평가 학술지에 공식 발표하지 않았다.

대신 2025년 2월 논문에서는 전도성이 높은 나노선 내부에서 매우 작은 에너지 간격을 식별하는 소프트웨어를 개발했다고 발표했다.

▲ 큐비트 안정성 확보가 개발 목표

양자컴퓨터의 기본 단위인 큐비트는 매우 강력한 연산 능력을 갖지만 외부 환경에 쉽게 영향을 받아 상태가 빠르게 무너지는 한계가 있다.

MS는 전도성 물질에서 안정적인 에너지 간격을 찾으면 보다 오래 유지되는 큐비트를 구현할 수 있으며, 이것이 마요라나 기반 양자컴퓨터 개발의 핵심 과정이라고 설명했다.

하지만 레그는 MS의 분석 방식이 우연한 신호를 의미 있는 결과로 해석했을 가능성이 있다고 주장했다.

그는 이를 "빵집에 있는 모든 식빵을 뒤지다 보면 결국 토스트에서 예수의 얼굴을 발견했다고 주장하는 것과 같다"고 비유했다.

▲ MS "이미 실제 칩에서 활용 중"

MS는 네이처에 제출한 공식 답변에서 해당 소프트웨어는 큐비트를 배치하기 적합한 위치를 찾는 실용적인 조정 도구라고 반박했다.

MS의 양자 하드웨어 개발을 총괄하는 체탄 나약(Chetan Nayak)은 로이터통신과의 인터뷰에서 해당 소프트웨어를 현재 실제 양자칩 운용 과정에서 사용하고 있다고 밝혔다.

그는 "비행이 가능한지 논쟁하는데 이미 비행기 옆에 서 있는 것과 같다"며 "직접 타보고 확인하면 된다"고 자신감을 나타냈다.

마이크로소프트[로이터/연합뉴스 제공]

▲ 반복되는 논란에 신뢰성 시험대

MS의 양자컴퓨팅 연구는 그동안 여러 차례 논란에 휩싸였다.

과거 MS가 지원한 논문 두 편은 네이처에서 철회됐으며, 또 다른 논문 두 편도 연구 내용에 대한 우려가 제기된 바 있다.

MS는 철회된 논문들은 자사 연구소 외부에서 수행된 연구였으며, 당시 데이터를 사전에 검토하지 않았다고 설명했다.

▲ 경쟁사와 다른 독자 노선

IBM과 구글, 퀀티넘(Quantinuum) 등 경쟁사들은 비교적 검증된 양자 기술을 기반으로 양자컴퓨터를 개발하고 있다.

반면 MS는 지난 20년 가까이 마요라나 입자를 활용하는 독자적인 방식을 추진하며 경쟁사보다 한 단계 앞선 기술 확보를 목표로 해왔다.

업계에서는 성공할 경우 기존 기술을 뛰어넘는 혁신이 가능하지만, 반대로 핵심 가설이 입증되지 않을 경우 개발 일정 자체가 흔들릴 수 있다는 평가가 나온다.

▲ 양자컴퓨팅 경쟁, 기술보다 '검증'이 관건

양자컴퓨팅은 기존 컴퓨터로 해결하기 어려운 신약 개발과 신소재 연구, 암호 해독, 국방 분야 등에 활용될 차세대 기술로 꼽힌다.

미국 정부도 양자기술을 국가 전략 산업으로 지정하고 대규모 투자를 이어가고 있으며, 2028년까지 과학 연구용 양자 시스템 구축을 목표로 제시한 상태다.

전문가들은 MS의 양자컴퓨터 전략이 여전히 높은 잠재력을 지니고 있지만, 경쟁사들과 달리 핵심 기술이 충분한 실험적 검증을 거치지 못했다는 점에서 향후 연구 결과에 대한 객관적인 검증이 무엇보다 중요할 것으로 분석했다.