PsiQuantum: 양자 컴퓨팅의 미래를 설계하다

양자 컴퓨터가 진짜로 세상을 바꿀 수 있을까요? PsiQuantum은 이 질문에 과감히 ‘예스’라고 답합니다.

 

제가 처음 PsiQuantum을 알게 된 건 2023년 어느 늦가을 저녁이었어요. 우연히 틀어놓은 팟캐스트에서 “광자를 이용한 양자 컴퓨터로 1백만 큐비트에 도전한다”는 말이 툭 튀어나왔죠. 순간 귀가 번쩍 뜨이더군요. 무슨 소리야, 광자? 실리콘 기반도 아니고? 그러다 찾아보니, 이 회사... 뭔가 다릅니다. 그냥 양자 컴퓨터가 아니라 진짜 ‘상용화 가능한’ 기계를 만들고 있습니다. 그래서 오늘은 제가 푹 빠진 PsiQuantum 이야기를 좀 해보려고 합니다.

 

📋 목차

PsiQuantum이란 어떤 회사인가요? 광자 기반 양자 컴퓨팅 기술 구조 왜 ‘1백만 큐비트’가 중요한가요? 시장 전략과 투자자들은? GlobalFoundries와의 파트너십 PsiQuantum이 우리에게 의미하는 것

PsiQuantum이란 어떤 회사인가요?

PsiQuantum은 2016년 설립된 미국의 스타트업으로, 양자 컴퓨터 상용화를 목표로 하고 있어요. 실리콘밸리 중심지에서 자리를 잡은 이 회사는 조금 특별해요. 대부분의 양자 스타트업들이 슈퍼전도체나 이온 트랩 방식에 집중할 때, 이들은 ‘광자(Photon)’ 기반의 양자 컴퓨팅을 추구하거든요. 공동 창립자 중 한 명인 Jeremy O'Brien은 양자 광학 분야에서 오랜 연구 경력을 지닌 물리학자이고, 기술의 근간이 되는 포토닉 큐비트에 대해 오랜 기간 고민해온 인물이에요.

PsiQuantum은 처음부터 ‘실제로 작동할 수 있는 대규모 양자 컴퓨터’를 목표로 했고, 그걸 위해 기존 반도체 산업 인프라를 적극 활용하려는 전략을 택했죠. 이게 진짜 포인트에요. 꿈만 꾸는 게 아니라 진짜 만들려고, 진짜 방법으로 접근한다는 거.

 

PsiQuantum 사이트

광자 기반 양자 컴퓨팅 기술 구조

PsiQuantum이 개발하는 양자 컴퓨터의 핵심은 포토닉 큐비트입니다. 즉, 빛 입자를 활용해서 양자 정보를 표현하는 거죠. 이 기술은 열에 강하고 디코히런스 문제에도 상대적으로 자유롭다는 장점이 있어요. 그리고 무엇보다, 기존 CMOS 반도체 공정과 통합이 가능하다는 점에서 주목받고 있습니다.

기술 요소	특징
포토닉 큐비트	광자 기반으로 디코히런스 문제에 강함
CMOS 호환성	기존 반도체 생산 설비와 통합 가능
에러 수정 구조	기하학적 클러스터 상태를 이용한 내장형 에러 보정

 

PsiQuantum의 광자 기반 양자 컴퓨팅 기술

 

왜 ‘1백만 큐비트’가 중요한가요?

양자 컴퓨터가 정말 세상을 바꾸려면, 단순한 데모 수준을 넘어서서 실제 문제를 해결할 수 있는 규모가 필요해요. PsiQuantum은 그 임계점을 ‘1백만 큐비트’라고 말합니다. 이유는 명확해요. 그 정도 큐비트가 있어야 에러를 보정하고, 실제 산업 문제를 풀 수 있는 알고리즘을 실행할 수 있거든요.

1. 에러 보정을 위한 오버헤드 반영
2. 현실적인 알고리즘 구동을 위한 큐비트 수
3. 산업 현장(신약 개발, 금융 모델링 등)의 요구 규모
4. 기존 양자컴 대비 압도적인 연산 용량 확보

 

시장 전략과 투자자들은?

PsiQuantum은 투자자들에게 ‘양자 컴퓨터의 상용화’라는 매우 설득력 있는 비전을 제시했어요. 2021년에는 시리즈 D 단계에서 무려 4억 5천만 달러를 유치하며 유니콘 반열에 올랐고, BlackRock, Baillie Gifford 같은 글로벌 대형 투자사들도 합류했죠. 이 정도면 시장도 진지하게 본다는 얘기입니다.

그뿐 아니라 PsiQuantum은 기업고객과의 협업을 통해 실제 문제 해결에 초점을 맞추고 있어요. 이미 항공우주, 에너지, 제약 산업군과의 PoC(개념검증) 프로젝트도 진행 중이라는 소문이 돌고 있고요. 시장 전략 자체가 B2B + 인프라 협업 기반으로 안정적이라는 인상입니다.

 

GlobalFoundries와의 파트너십

PsiQuantum이 정말 주목받는 이유 중 하나는 바로 GlobalFoundries와의 협업 덕분이에요. 300mm CMOS 웨이퍼 기반의 광자 회로를 실제 반도체 생산 라인에서 만든다는 얘기죠. 이게 가능한 건 광자 기술이 기존 CMOS 공정과 물리적으로 잘 맞아떨어지기 때문입니다.

협력 요소	내용
제조 기반	GlobalFoundries의 뉴욕 Fab에서 생산 진행
공정 통합	표준 CMOS 라인에 광자 회로 통합
대량 생산 가능성	대규모 양산 인프라와 직접 연결

 

PsiQuantum이 우리에게 의미하는 것

그럼 우리 입장에서 PsiQuantum은 어떤 의미가 있을까요? 그냥 먼 미래의 과학 이야기일까요? 아니에요. 이건 진짜 우리 세대 안에 실현될 수도 있는, 기술 패러다임의 전환이에요. 실리콘 기반의 계산 한계를 넘어서려는 시도이기도 하고요.

• 새로운 계산 모델의 등장 가능성
• 기존 반도체 산업 구조에 미칠 충격
• 에너지 효율과 지속가능성 문제 해결 가능성
• 한국도 충분히 도전할 수 있는 기회

 

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Q PsiQuantum은 현재 어느 정도 개발이 진행됐나요?

아직 1백만 큐비트 양자 컴퓨터는 완성되지 않았지만, 초기 프로토타입 회로와 생산 공정은 이미 GlobalFoundries에서 테스트 중입니다.

Q 왜 PsiQuantum은 광자 기술을 선택했나요?

광자는 열에 민감하지 않고, 디코히런스가 적어서 안정적인 큐비트 구현에 유리하기 때문입니다.

Q PsiQuantum의 경쟁사는 누구인가요?

IBM, Google, IonQ 같은 양자 컴퓨팅 기업들과 다르지만, 방향성과 방식이 독특해서 경쟁보다는 차별화된 포지션을 가지고 있어요.

Q 실제로 우리가 PsiQuantum 기술을 언제쯤 사용할 수 있을까요?

빠르면 2030년 이전에 시범 양자 서비스가 일부 산업 영역에서 활용될 가능성이 있다는 이야기도 있어요.

Q 광자 기반 양자 컴퓨터는 유지보수나 에너지 비용이 낮은가요?

다른 방식에 비해 냉각 요구사항이 적어 상대적으로 비용이 낮아질 가능성이 높습니다.

Q 한국 기업이나 연구소도 PsiQuantum과 협업이 가능할까요?

기술 인프라나 응용 분야에서 충분히 가능성이 있으며, 국내 반도체 공정 기술과의 시너지도 기대해볼 수 있어요.

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PsiQuantum은 단순히 양자 컴퓨터를 만들겠다는 꿈을 넘어서, 그 꿈을 ‘현실’로 가져오는 과정을 보여주는 회사입니다. 광자 기반이라는 독특한 접근 방식, CMOS 공정과의 결합, 그리고 실제 양산을 위한 글로벌 파트너십은 기술적 상상력이 어떻게 시장과 맞물릴 수 있는지를 증명합니다. 

 

양자 컴퓨터의 원리

양자 컴퓨터의 원리