마이크로소프트(MS)가 6월 2일(현지시간) 미국 샌프란시스코에서 열린 ‘빌드(Build)’ 개발자 컨퍼런스에서 차세대 양자 프로세서 ‘마요라나 2(Majorana 2)’를 공개했다. 이번 칩은 MS의 과학·공학 연구용 에이전트 AI 플랫폼 ‘디스커버리(Discovery)’의 지원을 받아 설계됐으며, AI가 반도체 설계에 직접 기여한 주요 하드웨어 사례로 꼽힌다. MS는 상용 수준 양자컴퓨터 개발의 목표 시점을 2029년으로 공식화했다.
마요라나 2의 핵심 변화는 소재 구성이다. 이전 세대 마요라나 1이 알루미늄 기반 초전도체를 활용했다면, 마요라나 2는 납(Lead)으로 이를 교체하고, 반도체 활성 영역 재료도 인듐 비소(InAs)와 인듐 비소 안티모나이드(InAsSb)의 조합으로 바꿨다. 납 기반 구조는 양자 정보가 저장되는 토폴로지컬 갭(topological gap)을 이전 세대보다 2배 이상 확대해 외부 노이즈와 오류로부터 큐비트를 보호한다. 이를 통해 큐비트 평균 수명이 마요라나 1의 1~12밀리초 수준에서 마요라나 2에서는 평균 20초 이상, 일부는 1분 이상으로 늘어났다. 큐비트 수도 8개에서 12개로 확장됐다. 납은 물에 녹는 특성 때문에 기존 반도체 제조 공정에서 사용하기 어렵지만, 디스커버리 AI가 새로운 소재 조합과 공정 방법을 탐색해 이 난관을 해결하는 데 기여했다고 MS는 밝혔다.
이번 목표 설정은 IBM과 같은 시점이다. IBM은 최근 100억달러 규모의 양자컴퓨팅 투자 계획을 발표하며 2029년 상용화 목표를 제시한 바 있다. 구글, 아마존, 중국 연구 기관들도 의료, 신약 개발, 사이버보안 분야를 겨냥한 양자 시스템 개발 경쟁에 참여하고 있어 분야 전반의 개발 속도가 빨라지는 양상이다.
다만 MS의 접근 방식을 둘러싼 과학적 논란은 지속되고 있다. MS는 물리학자 에토레 마요라나가 예측한 준입자 ‘마요라나 제로 모드’를 기반으로 토폴로지컬 큐비트를 구현하는 방식을 취하고 있으나, 일부 물리학자들은 독립적인 재현 검증이 아직 부족하다고 지적한다. 이에 MS는 미국 국방고등연구계획국(DARPA)의 검증 프로그램을 통해 연구 내용을 지속적으로 평가받고 있다고 강조했다.
