마이크로소프트의 양자 컴퓨팅 '획기적 돌파구' 주장, 과학계에서 다시 의혹 제기

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뉴스 주요 내용 요약
• MS 발표한 양자 컴퓨팅 성과에 대해 과학 저널 '네이처'에 실린 비평 논문이 의혹 제기
• 자체 개발 소프트웨어 결과가 모순되고 데이터 표기가 부실하며 무작위 노이즈에 불과하다고 지적
• MS는 연구 결론을 고수하며 소프트웨어가 칩 조율에 유용한 도구이고 실제 양자 칩 제작에 활용 중이라고 반박
• 물리학계, 'MS의 마요라나 페르미온 기반 기술 노선은 경쟁사 대비 확실한 실증적 증거가 부족하다'
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로이터 통신에 따르면, 과학 저널 《네이처》에 최근 게재된 한 비평 논문이 마이크로소프트가 지난해 달성했다고 주장한 양자 컴퓨팅의 중대한 돌파구에 대해 새로운 의혹을 제기했습니다. 마이크로소프트는 이번 달 바로 이 성과를 바탕으로 오는 2029년까지 사용 가능한 양자 컴퓨팅 시스템을 출시하겠다고 대외적으로 발표한 바 있습니다.
양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터가 해결할 수 없는 과학적 난제와 네트워크 보안 문제를 해결할 수 있습니다. 양자 기술은 이제 도널드 트럼프 미국 대통령 정부의 중점 발전 방향이 되었으며, 해당 정부는 관련 분야에 20억 달러(IT홈 참고: 현재 환율로 약 136억 3,500만 위안)의 자금을 투입했고, 이번 주에 2028년까지 과학적 연구 가치를 지닌 양자 시스템을 구축하겠다는 목표를 세웠습니다.
업계 경쟁사인 IBM, 구글의 모회사 알파벳 등의 기업들과 마찬가지로 마이크로소프트도 양자 컴퓨터를 자체 개발하고 있습니다. 다만 다른 업체들은 비교적 연구가 더 성숙한 양자 기술을 기반으로 장비를 구축하는 반면, 마이크로소프트는 지난 20여 년간 완전히 새로운 과학 연구 노선을 고수해 왔으며, 이 기술이 경쟁사들을 추월하는 데 도움이 될 것이라고 주장해 왔습니다.
이러한 의혹 제기 비평에 대해 마이크로소프트는 한편으로는 《네이처》에 공식 반박문을 게재하는 동시에, 로이터 통신과의 인터뷰를 통해 회사가 자체 연구 결론을 고수하고 있으며 외부의 많은 우려 속에서도 자사의 양자 프로젝트가 실용적 가치가 있는 진전을 거두고 있다고 밝혔습니다.
마이크로소프트의 관련 과학 연구 성과는 오랫동안 학계의 의심을 받아왔습니다. 앞서 마이크로소프트가 지원하고 《네이처》에 게재되었던 논문 2편이 철회된 적이 있으며, 다른 논문 2편(한 편은 《네이처》, 다른 한 편은 《사이언스》에 게재)은 저널 편집자들에 의해 연구 의혹이 있다고 표시되기도 했습니다.
마이크로소프트는 앞서 《네이처》에서 철회된 논문 2편은 마이크로소프트 자체 연구소에서 나온 것이 아니며, 논문이 게재되기 전에 회사 측에서 데이터를 검토하지 않았다고 해명했습니다.
현지 시간으로 이번 주 수요일, 스코틀랜드 세인트앤드루스 대학교의 양자 물리학 강사인 헨리 레그는 《네이처》에 동료 검토를 거친 비평 논문을 게재하여 마이크로소프트가 2025년 2월에 발표한 논문 및 이와 함께 배포된 공식 보도자료를 정조준했습니다. 이 논문은 현재 철회되지 않았으며, 마이크로소프트의 향후 모든 양자 연구 개발 작업의 핵심 근거가 되는 것입니다.
마이크로소프트는 지난해 팀이 마요라나 페르미온을 관측했다고 공개적으로 선언한 바 있습니다. 이론적으로 오랫동안 예견되어 온 이 아원자 입자는 마이크로소프트 양자 기술 노선의 핵심 기반입니다. 그러나 마이크로소프트는 이 '중대한 발견'을 《네이처》와 같이 동료 검토를 거치는 정식 저널에 끝내 게재하지 못했습니다. 2025년 2월에 나온 《네이처》 논문의 결론은 더 보수적이었습니다. 마이크로소프트가 고전도성 와이어에서 극히 미세한 에너지 갭을 식별할 수 있는 소프트웨어를 개발했다는 내용이었습니다.
이 에너지 갭은 중대한 의미를 지닙니다. 양자 컴퓨터의 기본 연산 단위인 큐비트는 연산 능력은 강력하지만 극도로 불안정하여 종종 단 몇 마이크로초 만에 자신의 양자 상태를 잃어버리곤 합니다. 마이크로소프트는 도전 회로에서 안정적인 에너지 갭을 찾는 것이 더 오래 지속되고 실용성이 더 높은 큐비트를 제조하는 핵심 단계라고 말합니다.
그러나 레그는 마이크로소프트의 자체 개발 소프트웨어가 출력한 결과가 "앞뒤가 맞지 않고 데이터 진술이 허위"라고 지적했습니다. 그는 또한 마이크로소프트가 외부에 공개한 전체 데이터 세트(논문에는 포함되지 않음)는 무작위 노이즈만을 보여줄 뿐, 그들이 주장하는 에너지 갭 관측을 뒷받침할 수 있는 명확한 증거가 존재하지 않는다고 밝혔습니다.
인터뷰에서 레그는 마이크로소프트의 이번 연구를 빵집의 모든 토스트를 뒤져서 예수의 초상화와 똑 닮은 무늬가 있는 토스트 한 조각을 찾아내는 것에 비유했습니다.
"관측한 물리 신호가 본질적으로 그저 무작위 노이즈라면, 충분히 오랫동안 뒤졌을 때 언제나 토스트 위의 예수상을 '찾아낼' 수 있습니다."라고 레그는 말했습니다.
마이크로소프트는 《네이처》에 게재한 반박문에서 자사의 결론을 옹호하며, 이 소프트웨어가 칩 위에서 큐비트를 배치하기에 가장 적합한 최적의 지점을 스크리닝하기 위한 "실용적인 디버깅 도구"라고 주장했습니다.
마이크로소프트의 양자 하드웨어 연구 개발을 총괄하는 체탄 나야크는 로이터 통신과의 인터뷰에서 이 코드가 안정적으로 실행되고 있으며, 마이크로소프트는 현재 양자 연산을 수행할 수 있는 칩을 디버깅하고 구축하는 데 매일 이 소프트웨어에 의존하고 있다고 말했습니다.
"이것은 누군가가 비행이 실제로 가능한지 논쟁하고 있는데, 당신 옆에 비행기 한 대가 서 있는 것과 같습니다." 나야크는 말했습니다. "비행기가 바로 눈앞에 있는데, 직접 탑승해서 시험 비행을 해보면 되지 않겠습니까?"
피츠버그 대학교의 물리학자 세르게이 프롤로프 역시 마이크로소프트의 관련 연구를 공개적으로 비판해 왔습니다. 그는 IBM, 퀀티넘 등의 업체들이 채택한 기술 노선은 마요라나 페르미온에 의존할 필요가 없으며 오랫동안 확고한 실험적 증거에 의해 뒷받침되고 있는 반면, 마이크로소프트는 이와 동등한 수준의 실증적 증거가 완전히 결여되어 있다고 밝혔습니다.
"마이크로소프트든 다른 기관이든 신뢰할 수 있는 일련의 실험을 통해 마요라나 페르미온 기반의 기술 노선이 타당하다는 것을 증명할 수 있는 완전하고 명확한 논증 체계를 구축하지 못했습니다." 프롤로프는 말했습니다. "오히려 그 반대로, 여러 관련 논문들이 다양한 학자들에 의해 기초적인 수준에서 지속적으로 의혹이 제기되고 있습니다."
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