1. 들어가며

안녕하세요. 특허법인 영비의 유용혁 변리사입니다. 대한민국 과학기술정보통신부는 2025년 1월 10일 “2025년도 과기정통부 업무계획”을 발표하면서, 2032년까지 1000큐비트급 양자컴퓨터 개발을 목표로 대형 연구개발 프로젝트를 추진할 계획이라고 발표했습니다.  최근 들어, 양자 통신, 양자 컴퓨터 등과 같은 기술들을 전 세계적으로 매우 큰 관심을 받고 있는 기술 분야임이 분명합니다.  이러던 와중에, CES 2025에서 엔비디아 대표 젠슨 황이 “매우 유용한 양자 컴퓨터를 내놓는 데는 15~30년 걸릴 수 있다”라는 발언으로 인해, 전 세계적으로 양자 컴퓨터 관련 주식이 폭락했고, 영국에서는 “아이온큐” 관련된 레버리지 상품이 상장 폐지 되기도 했습니다. 도대체 아이온큐의 양자 컴퓨터 기술이 무엇일까요? 제가 특허로 좀 쉽게 풀어 드리겠습니다.

<그림 1> CEO 2025에서 발표 중인 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(출처: 뉴스 1)

2. 양자 컴퓨터의 오류 정정 기술 – US 11,769,071 B2

양자 컴퓨터의 빠른 계산 능력은 큐비트들의 중첩(superposition)과 얽힘(entanglement) 덕분에 가능하고, 이러한 특성에 따라 병렬적으로 복잡한 계산을 빠르게 수행할 수 있습니다.  하지만, 양자 컴퓨터의 계산 결과는 최종적으로 클래식 컴퓨터 시스템(우리가 아는 그 컴퓨터)에서 해석할 수 있는 형식인 디지털 비트(고전적인 비트, 0 또는 1의 값)로 변환되어야 합니다.  다만, 양자 상태의 독특한 특성에 의해 여러가지 오류가 발생될 수 있습니다.  양자의 중첩 상태는 외부에서의 측정을 위한 환경의 변화에 의해서도 그 중첩이 “붕괴”될 수 있기 때문입니다.

<그림 2> US 11,769,071 B2의 도면 1

아이온큐의 주요 기술 하나는 블록 유니코드(아이온큐가 제안한 오류 수정 기술)을 사용하여, 클래식 컴퓨터에서 양자 컴퓨터의 논리적인 큐비트 상태를 검증하는 기술입니다.  양자 컴퓨터는 중첩과 얽힘 상태 덕분에 빠른 연산을 지원하지만, 측정 시 오류 발생 확률이 존재하여 현재 신뢰성이 상대적으로 높지 않습니다.  이에 따라, 이러한 오류 수정 기술은 양자 컴퓨터의 신뢰성을 높이는 중요한 기술로 자리잡고 있습니다.  다시 말해, 블록 유니코드(하나의 비트값에만 1이 존재하는 방식으로 구현)를 큐비트 데이터로 입력한 경우에, 둘 이상의 1이 측정되거나 1이 하나도 없는 경우에는 오류가 발생한 것으로 간주되고, 이를 클래식 컴퓨터가 검출할 수 있습니다.

<그림 3> US 11,769,071 B2의 도면 4

요약하면, 이 특허는 오류 상태로 검출된 큐비트 데이터가 클래식 컴퓨터에서 양자 컴퓨터의 처리 시스템으로 전달되어, 그 오류 수정이 가능하도록 지원하는 기술에 대한 것입니다.

3. 마치며

양자 컴퓨터에 사용되는 큐비트 데이터나 양자 칩 자체를 개발하고 연구하는 데에는 대한민국 기업이나 연구소에서 현실적인 도전 과제가 존재합니다. 따라서, 양자 컴퓨터와 클래식 컴퓨터 간의 데이터 트랜잭션 오류를 검증하고 수정하는 방법론은 대한민국에서도 지식재산권을 확보할 수 있는 중요한 연구 분야가 될 수 있습니다. 이와 같은 기술은 국내에서 연구하고 개발하여 지식재산권을 확보할 수 있는 유망한 분야라고 생각됩니다. 양자 컴퓨터 특허에 대한 추가 분석이나 질의가 필요하면 특허법인 영비 유용혁 변리사(02-3454-0971, yhyoo@youngbeeip.com)에게 언제든지 편하게 연락 바랍니다.