MS의 양자컴퓨터 프로젝트 위기 마요라나 1 연구 데이터 조작 의혹

MS의 양자컴퓨터 프로젝트 위기 마요라나 1 연구 데이터 조작 의혹
MS의 양자컴퓨터 프로젝트 위기 마요라나 1 연구 데이터 조작 의혹
올해 2월, 미국 마이크로소프트(MS)가 세계 최초의 위상 양자컴퓨터 ‘마요라나 1’을 공개했지만, 이를 뒷받침하는 초기 연구가 데이터 조작 의혹에 휩싸였다.
논문의 결론 도출에 필요한 데이터가 선택적으로 사용되었다는 점이 의혹의 핵심이다.
7일(현지 시간), 국제 학술지 사이언스는 MS가 발표한 위상 양자컴퓨터 ‘마요라나 1’의 기술적 기반이 된 2017년 연구 논문에 대한 데이터 조작 의혹을 보도했다.
해당 논문의 공동 저자 두 명은 논문 정정에도 문제가 해결되지 않았다며 스스로 저자 목록에서 이름을 삭제한 것으로 전해졌다.
양자컴퓨터는 양자 중첩 상태를 활용하여 기존 컴퓨터로는 풀 수 없는 문제를 해결할 수 있는 기기로, 신약 개발, 기후 예측
암호 해독 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 크다. 이 과정에서 양자 중첩 현상을 구현하고 이를 측정할 수 있다면 양자컴퓨터의 정보 처리 단위인 큐비트로 활용될 수 있다.
그러나 큐비트의 정보가 외부 환경에 민감해 쉽게 손상되는 점은 해결해야 할 주요 과제로 꼽힌다.
MS 연구팀은 지난 2월 국제학술지 네이처에 발표한 연구를 통해 반도체
소재인 인듐비소(InAs)와 알루미늄을 결합한 ‘위상 초전도체’로 나노와이어 구조체를 제작했다고 밝혔다.
이 구조체 내부에서 마요라나 입자를 구현해 이를 큐비트로 사용할 수 있다고 주장했다.
1937년, 이탈리아 물리학자 에토레 마요라나가 이론적으로 예측한 마요라나 입자는 자기 자신이 반물질인 독특한 성질을 지닌 입자다.
반물질은 물질과 성질이 정반대인데, 예컨대 음전하를 띤 전자의 반물질은 같은 질량에 양전하를 띤 양전자로 나타난다.
물질과 반물질이 만나면 빛을 방출하며 소멸한다. 그러나 마요라나 입자는 자기 자신이 반물질이기 때문에 두 입자가 만나면 확률적으로 붕괴만 일으킨다.
이 붕괴 과정에서 남는 전자의 홀짝성을 큐비트의 정보 단위로 활용할 수 있으며, 다른 큐비트 방식보다 안정성이 높다는 평가를 받는다.
마요라나 입자의 구현은 양자컴퓨터 오류를 해결할 가능성 때문에 기대를 모았으나
관련 연구는 여전히 난항을 겪고 있다. 과거에도 네덜란드 연구팀이 마요라나 입자의 증거를 발견했다고 발표한 논문 두 편이 철회된 바 있으며
2022년에는 미국의 데이비스 캘리포니아대 관련 논문 또한 사이언스에서 철회됐다.
이는 MS의 마요라나 1 발표에 회의적인 시각을 불러일으킨 배경이 됐다.
논란의 중심이 된 2017년 네이처 커뮤니케이션즈 발표 논문은 나노와이어를 활용한 큐비트 가능성을 제시한 초기 연구 결과였다.
나노와이어에서 전자가 효율적으로 이동해 마요라나 입자의 움직임을 확인할 때 오류가 줄어들 것이라는 내용을 담고 있다.
사이언스에 따르면, 논문의 공동 저자인 빈센트 무리크(현 독일 율리히 연구센터 연구원)는 출판 전부터 데이터 조작이 있었다고 의문을 제기했다.
그는 실험에 사용된 21개의 나노와이어 접합부 중 단 4개의 데이터만 선별적으로 사용되었다고 지적했다.
사이언스가 확보한 이메일 내용에 따르면, 무리크는 2021년 논문 주 저자인 왼데르 귈에게 데이터 선별에 대해 질의했으며
귈은 이에 대해 알고 있었으나 이를 데이터 조작으로 간주하지 않았다고 답변했다.
이후 저자들은 일부 오류를 인정하고 추가 데이터를 제출했지만, 무리크는 이를 불충분하다고 판단해
공동 저자인 쿤 주오와 함께 논문 저자 목록에서 자신의 이름을 삭제해 달라고 요청했고 해당 사항은 반영된 상태다.