“예산 삭감에 낡은 장비로 밤샜다”… 영남대, 양자 큐비트 양산 ‘기적’

양자컴퓨터 상용화의 난제로 꼽히던 큐비트의 불규칙한 생성 문제를 정밀 공학 설계로 해결한 원천 기술이 확보됐다. 확률에 의존하던 기존 형성 방식의 한계를 극복한 성과는 세계 양자 생태계의 기술적 지향점을 바꿀 변곡점으로 평가받는다.


집속이온빔 하이브리드 공정으로 100% 정렬 성공
기존 자발 형성 방식은 양자점의 위치와 크기를 예측할 수 없는 무작위성이 고질적 결함으로 지적됐다. 영남대 김종수 교수팀은 물리적 가공과 화학적 성장을 진공 상태에서 연계하는 하이브리드 공정을 고안해 문제를 정면 돌파했다. 나노미터 단위의 정밀도로 갈륨 액적을 배치하는 기술을 통해 큐비트를 사전에 지정된 위치에 100% 정렬하는 결정적 성장 시스템을 완성했다. 설계도대로 양자 소자를 건축할 수 있는 기술적 토대가 마련된 셈이다.

CES 2026에서 전 세계 전문가들에게 공개된 김종수 교수팀의 핵심 기술 패널로, 물리적 가공과 화학적 성장을 결합해 무작위성을 극복한 양자 소자 제작 플랫폼의 상세 공정이 담겨 있다.

예산 삭감 위기 속 노후 장비로 빚어낸 집념의 성과
성과가 나오기까지의 과정은 순탄치 않았다. 연구 도중 직면한 R&D 예산 40% 삭감 사태로 핵심 장비 도입이 무산되는 등 프로젝트 중단 위기에 몰리기도 했다. 김 교수는 사양이 낮은 노후 장비를 임차해 밤샘 실험을 이어가며 초기 데이터를 산출해냈다. 30년 동안 축적한 화합물 반도체 노하우를 양자 소자에 접목한 집념이 기술 완성의 밑거름이 됐다. 2026년1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2026 전시 현장에서 글로벌 전문가들의 호평을 받은 이유다.

양자 광집적회로 및 소자 전문 파운드리 구축 포부
한국연구재단은 실험실 수준에 머물던 양자 기술을 상용화 단계로 진입시키는 기폭제가 될 것이라고 분석했다. 연구팀은 단일 소자를 넘어 빛으로 정보를 처리하는 양자 광집적회로를 독자 기술로 완성하는 것을 최종 목표로 삼았다. 설계도에 따라 큐비트를 정확히 배치하는 양자 소자 전문 파운드리 플랫폼을 구축해 글로벌 양자 생태계 주도권을 확보할 계획이다.