[파이낸셜데일리 강철규] 성균관대학교는 양자정보공학과 정연욱 교수 연구팀이 양자컴퓨터의 핵심이자 국가 전략 부품인 'TWPA(투파)'를 개발했다고 25일 밝혔다.

TWPA는 양자컴퓨터를 작동하기 위해 필요한 핵심 부품으로, 양자역학의 원리가 허용하는 한도에서 잡음이 거의 없는 신호증폭기다. 기술의 난이도가 매우 높아, 일부 국가에서만 제작기술을 보유한 양자기술의 핵심 부품이다.

김영두·고영우·박종원 연구원이 참여한 이번 연구는 지난해 12월 첫 워킹다이(WD) 웨이퍼를 얻은 후, 현재 엔지니어 샘플(ES)을 국내외 연구자들에게 배포하고 성능을 검증하며 기술 개발을 마무리 중이다. 칩 설계부터 제작·패키징, 극저온 평가분석까지 TWPA 개발의 전 과정을 성균관대에서 자체 기술로 진행했다.

아울러 개발된 TWPA는 2980개의 조셉슨 접합으로 구성된 초전도칩이며, 양자컴퓨터 시스템에서 양자프로세서(QPU)와 함께 극저온에서 작동한다.

특히 증폭률 20㏈이상을 비롯해 ▲주파수 대역폭 1㎓ 이상 ▲삽입손실 1㏈ 이하 등 세계 최고 수준의 성능을 보유한 동시에, 상용화를 위한 고수율과 양산성 패키징 기술까지 전 과정을 자체적으로 확보한 점에서 국내 양자기술의 역량을 끌어올린 성과로 평가된다.

김영두 연구원은 "설계부터 칩 제작까지 매우 빠른 속도로 이루어진 것은, 성균관대의 역량인 동시에 한국의 축적된 반도체 기술 덕분"이라며 "양자칩 세계 1등의 주역이 되고 싶다"고 포부를 밝혔다.

또한 정연욱 교수는 "이번 성과는 양자기술이 세계적으로 빠르게 산업화로 진행되는 시점에서 국내 양자 소부장의 전기를 마련하는 계기"라며 "산업체로의 기술이전 또는 창업을 통해 상용화를 추진할 예정"이라고 전했다.