[CBC뉴스] 미국 양자컴퓨팅 기업 아이온큐(IonQ, 뉴욕증권거래소: IONQ)가 미 공군연구소(AFRL)로부터 750만 달러(약 100억원) 규모의 2단계 사업 자금을 확보했다고 27일(현지시간) 발표했다. 이번 계약을 통해 연구실 수준에 머물렀던 양자 네트워크 기술을 실제 통신 환경에서 운용할 수 있는 수준으로 끌어올린다는 계획이다.

이번 사업은 아이온큐가 미국 뉴욕주 롬(Rome)에 구축한 1세대 양자 네트워크를 확장하는 프로젝트다. 기존 네트워크에 광학 장비와 하드웨어, 소프트웨어 기능을 추가해 서로 다른 양자 시스템을 연결하고 상호 운용할 수 있는 연구 플랫폼으로 발전시키는 것이 핵심이다.

앞서 진행된 1단계 사업에서는 양자 네트워크의 물리적 기반을 구축하는 데 집중했다. 이번 2단계에서는 실제 연구실 밖 환경에서도 다양한 양자 하드웨어를 연결할 수 있도록 통신 기능을 강화한다.

일반적인 인터넷이 라우터와 광섬유 케이블을 통해 서로 다른 컴퓨터를 연결하는 것처럼, 아이온큐는 양자 시스템 간에도 정보를 주고받을 수 있는 통신 환경을 구축하겠다는 구상이다.

특히 기존 통신사업자들이 사용하는 광통신 인프라뿐 아니라 대기 중 자유공간을 통해서도 양자 통신을 구현하는 기술이 이번 사업의 주요 과제로 제시됐다.

조던 샤피로 아이온큐 양자 플랫폼 부문 사장은 “미 공군연구소의 후속 자금 지원은 양측의 장기적인 협력 관계를 보여주는 동시에 아이온큐의 풀스택 접근 방식이 인정받고 있음을 의미한다”고 밝혔다.

이어 “자유공간 광학 기술을 활용해 양자 네트워킹의 새로운 영역을 개척하고 있다”며 “첨단 광학 하드웨어와 자동화된 제어 소프트웨어는 연구실 시연과 실제 현장 배치 사이의 간극을 좁히는 핵심 기술”이라고 설명했다.

그는 또 “표준 통신 인프라와 자유공간에서 작동하는 양자 네트워크를 구축하고 있으며, 실제 운영 중인 네트워크를 통해 이를 입증하고 있다”고 강조했다.

750만 달러 자금 어디에 투입되나…4대 기술 고도화

이번 2단계 사업에서는 실제 도시 통신망과 국방 네트워크에 적용할 수 있도록 네 가지 핵심 기술을 강화한다.

첫 번째는 자유공간 광통신(Free-Space Optical Links) 기술이다. 자동 조준·획득·추적(PAT) 기능을 갖춘 첨단 광학 시스템을 도입해 C밴드 주파수 영역에서 가시선 기반 양자 채널을 통해 양자 얽힘을 분배할 수 있도록 한다.

이는 광섬유 케이블에만 의존하지 않고 공간을 통해서도 양자 네트워크를 연결할 수 있도록 하는 기술이다.

두 번째는 양자 주파수 변환기(Quantum Frequency Converters) 도입이다. 아이온큐는 두 개의 양자 주파수 변환 모듈을 구축해 서로 다른 양자 하드웨어와 기존 통신 장비 간의 호환성을 높일 계획이다.

이를 통해 표준 통신 파장 인프라를 활용하면서도 서로 다른 방식으로 작동하는 양자 시스템을 연결할 수 있도록 지원한다.

세 번째는 자동화 제어 소프트웨어(Automated Control Software) 개선이다. 현장에 설치되는 제어 소프트웨어에 자동 자체 진단, 실시간 모니터링, 장애 대응, 실험 실행, 결과 자동 내보내기 기능 등을 추가한다.

이러한 기능은 양자 네트워크를 실제 환경에서 안정적으로 운용하기 위한 기반 기술로 꼽힌다.

네 번째는 양자 네트워크 하드웨어 업그레이드다. O밴드 호환 네트워크 장비를 도입하고 편광 제어 기능을 개선하는 한편, 양자 네트워크 인터페이스 카드(QNIC)의 성능도 높일 예정이다.

아이온큐는 이러한 기술 개선을 통해 서로 다른 종류의 양자 장비가 하나의 네트워크에서 작동하는 이종 양자 네트워킹 환경을 구현한다는 방침이다.

신규 계약 750만 달러, 기존 2,110만 달러 계약에 포함

다만 이번에 발표된 750만 달러는 기존 계약과 별도로 추가 확보한 신규 계약 금액은 아니다.

아이온큐는 지난 2025년 1월 미 공군연구소와 총 2,110만 달러 규모의 협력 사업을 발표한 바 있다. 이번 2단계 자금은 당시 발표된 전체 계약 금액에 이미 포함돼 있던 것으로, 별도의 증액 계약은 아니라는 설명이다.

따라서 이번 발표는 새로운 대규모 수주라기보다 기존 계약에 따른 후속 사업이 본격화됐다는 데 의미가 있다.

아이온큐와 미 공군연구소의 협력은 양자 네트워크에만 국한되지 않는다.

양측은 2026년 4월 광자 인터커넥트 기술과 관련한 주요 성과를 거뒀으며, 뉴욕주 롬에 위치한 미 공군연구소 시설에는 아이온큐의 양자컴퓨팅 시스템도 현장 배치했다.

아이온큐는 이러한 협력을 기반으로 양자컴퓨팅 시스템과 양자 네트워크를 연결하는 통합 기술 개발을 이어가고 있다.

국방 통신 넘어 기업용 네트워크까지…상용화 가능성 주목

이번 사업의 핵심은 양자 네트워크를 제한된 실험 환경에서 벗어나 실제 통신 인프라에 적용할 수 있는 기술로 발전시키는 데 있다.

특히 서로 다른 양자 시스템을 연결하는 상호 운용성과 기존 통신망을 활용하는 기술은 향후 양자 네트워크의 활용 범위를 확대하는 데 중요한 요소가 될 것으로 보인다.

아이온큐는 이번 사업을 통해 미래 국방 통신망은 물론 기업용 통신 인프라와 여러 양자 장비가 연결되는 다중 노드 양자 네트워크의 기반을 마련할 계획이다.

다만 실제 상용화까지는 기술적 검증과 안정성 확보 등 추가 과제가 남아 있다. 이번 계약 역시 양자 네트워크의 대규모 상용화를 확정하는 성과라기보다는 실제 운용 가능성을 검증하는 연구개발 단계에 해당한다.

그럼에도 미 공군연구소와의 협력이 지속되고 있다는 점은 아이온큐의 양자 네트워크 사업 확대 가능성을 살펴볼 수 있는 대목이다.

양자컴퓨팅을 넘어 양자 통신과 네트워크 인프라까지 사업 영역을 확장하고 있는 아이온큐가 이번 프로젝트를 통해 실제 현장 운용 기술을 얼마나 구체화할 수 있을지 관심이 모인다.

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▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 권오성 기자