퀀텀 모션, 실리콘 기반 양자칩 확장성에 1억6000만달러 투자 유치

영국 런던의 양자컴퓨터 스타트업 퀀텀 모션(Quantum Motion Ltd.)이 실리콘 기반 큐비트 기술 고도화를 위해 1억6000만달러를 유치했다. 원화로는 약 2332억8000만원 규모다. 이번 투자는 양자컴퓨터의 핵심 과제인 ‘확장성’ 확보에 초점이 맞춰졌다는 점에서 주목된다.

이번 시리즈C 라운드는 디씨브이씨와 켐바라가 주도했다. 퀀텀 모션의 직전 투자 유치 이후 약 3년 만이다. 회사는 앞선 자금을 바탕으로 영국 국립양자컴퓨팅센터의 첫 고객용 양자컴퓨터를 구축한 바 있다. 이 장비는 서버 랙 3개 크기이며, 내부 프로세서는 수 밀리미터 수준의 작은 칩으로 구성됐다.

‘실리콘 큐비트’에 승부 건 이유

양자컴퓨터는 정보를 처리하는 기본 단위인 큐비트를 어떤 재료로 구현하느냐에 따라 기술 경로가 갈린다. 일부 기업은 이온 기반 방식을 쓰고, 다른 곳은 광자나 특수 소재를 활용한다. 반면 퀀텀 모션은 현대 반도체의 기본 구조인 CMOS, 즉 실리콘 회로를 이용해 큐비트를 만든다.

회사는 이 방식의 강점으로 ‘대량생산 가능성’을 강조한다. 이미 전 세계에는 CMOS 반도체를 생산하는 파운드리 시설이 널리 깔려 있다. 별도의 공장을 새로 짓거나 기존 설비를 대폭 바꾸지 않아도 양자칩 생산을 확대할 수 있다는 의미다. 설계 역시 맞춤형 전용 도구 대신 일반 반도체 엔지니어링 소프트웨어를 활용할 수 있어 개발 효율도 높다.

제임스 팰리스-디목 최고경영자는 “양자컴퓨팅이 잠재력을 온전히 실현하려면 확장 가능한 플랫폼 위에서 구현돼야 한다”며 “실리콘이 그 목표에 가장 강력한 경로라고 본다”고 말했다.

케이블 줄이고 데이터센터 설치 노린다

퀀텀 모션의 칩 구조는 기존 트랜지스터와 닮은 점이 있다. 트랜지스터는 전자가 이동하는 ‘채널’과 이를 제어하는 ‘게이트’를 중심으로 작동한다. 회사는 여기에 양자점, 즉 수십 개 원자 크기의 반도체 결정 구조를 결합했다. 각 양자점에는 전자 1개가 들어가며, 이 전자의 ‘스핀’ 상태가 큐비트 역할을 한다. 서로 다른 스핀 상태에 따라 서로 다른 데이터 값이 저장된다.

양자컴퓨터에서는 큐비트에 데이터를 입력하고 연산 결과를 읽어내는 제어 프로세서도 중요하다. 통상 이 제어 장치는 큐비트와 복잡하고 부피가 큰 케이블로 연결되는데, 이 배선은 공간을 많이 차지해 시스템 소형화를 어렵게 만든다.

퀀텀 모션은 큐비트와 제어 회로를 하나의 패키지에 통합하는 구조를 택했다. 이 방식은 케이블 수를 줄여 공간 효율을 높이고, 결과적으로 더 작은 양자컴퓨터 제작을 가능하게 한다. 회사는 이를 통해 대규모 시설 개조 없이 기존 데이터센터에도 장비를 설치할 수 있다고 설명했다.

‘100배 높은 민감도’ 앞세워 처리력 확대 추진

제어 프로세서는 읽기 성능에서도 차별점을 내세운다. 퀀텀 모션이 지난해 공개한 칩 버전 ‘혹스턴’은 경쟁 기술보다 100배 높은 민감도로 큐비트 출력을 읽을 수 있다고 회사는 주장했다. 이 과정에는 자기장 형태로 에너지를 저장하는 전기 부품인 ‘초유도체’가 사용된다.

회사는 이번에 확보한 자금을 하드웨어 처리 용량 확대에 투입할 계획이다. 특히 프로세서에 탑재되는 큐비트 수를 ‘기하급수적으로’ 늘리는 것을 목표로 제시했다.

양자컴퓨터 시장은 아직 상용화 초기 단계지만, 어떤 기술이 더 쉽게 확장되고 기존 반도체 생태계와 연결될 수 있는지가 승부처로 꼽힌다. 퀀텀 모션의 이번 대규모 투자 유치는 실리콘 기반 양자칩이 연구 단계를 넘어 현실적인 제조 플랫폼으로 평가받기 시작했다는 신호로 읽힌다.