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인스티튜트 디 옵틱 대학원

광학대학원(IOGS)은 1세기 이상 광학 및 광전자공학 연구의 최전선에서 활동하며 세계적인 과학자들을 배출해 왔습니다. 동문, 연구원 및 교수진으로는 중성 원자 양자역학 발전에 중추적인 역할을 한 앙투안 브로와이, 티에리 라헤, 조르주-올리비에 레이몽, 알랭 아스펙 등이 있습니다.

파스칼과 IOGS는 양자 혁신을 주도하는 뿌리 깊은 파트너십을 지속합니다

광학대학원 (IOGS)은 100년 이상 광학 및 광전자 연구의 최전선에서 활동하며 세계적인 과학자들을 배출해 왔습니다 . 동문, 연구원, 교수진 중에는 중성 원자 양자 컴퓨팅 발전에 핵심적인 역할을 한 앙투안 브로와이, 티에리 라헤, 조르주-올리비에 레이몽, 알랭 아스펙 등이 있습니다. IOGS 내 샤를 파브리 연구소(LCF) 에서 출발한 파스칼( Pasqal)은 중성 원자 양자 프로세서를 선도하는 세계적인 양자 컴퓨팅 기업으로 성장했습니다. 현재 파스칼과 IOGS는 강력한 협력 관계를 유지하고 있으며, 최근 공동 연구실(laboratoire commun) 설립을 통해 이를 공식화했습니다. 이 협력은 첨단 학술 연구와 산업계 양자 컴퓨팅 개발을 연결하여 실용적인 양자 우위(Quantum Advantage) 달성을 가속화하는 것을 목표로 합니다.

파스칼과 IOGS의 공유된 유산

파스칼의 뿌리는 IOGS 및 그 산하 양자 광학 연구 그룹과 깊이 얽혀 있습니다. 회사의 창립 멤버 다수는 IOGS에서 연구를 수행했으며, 그들의 작업은 회사의 기술적 돌파구를 마련하는 토대가 되었습니다. 중성 원자 양자 시스템 분야의 선도적 물리학자인 앙투안 브로와이(Antoine Browaeys)는 현재도 IOGS와 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)에서 연구직을 유지하며 학계와 산업계 간의 지속적인 지식 교류가 이루어지도록 하고 있습니다.

파스칼(Pasqal)의 최고 전략적 제휴 책임자이자 공동 창립자인 조르주-올리비에 레이몽(Georges-Olivier Reymond)은 필리프 그랑지에(Philippe Grangier) 지도 아래 IOGS에서 박사 학위를 취득했으며, 광학 집게로 단일 원자를 포획한 최초의 과학자 중 한 명으로, 이 성과는 이후 파스칼 양자 프로세서의 기반이 되었습니다. 티에리 라헤는 IOGS의 또 다른 핵심 연구원으로, 파스칼 양자 컴퓨팅 접근법의 근본 원리인 리드베리 원자 상호작용 분야의 초기 성과에 크게 기여했습니다. 양자 얽힘에 관한 획기적인 실험으로 현대 양자역학의 형성에 기여한 노벨상 수상자 알랭 아스펙트는 파스칼의 주요 과학자 다수에게 멘토이자 영감의 원천이 되어 왔습니다.

IOGS는 파스칼의 설립에 미친 영향 외에도 미래 양자 전문가 양성을 위한 핵심 교육 기관으로 자리매김하고 있습니다. 해당 기관의 많은 졸업생들이 현재 파스칼에서 근무하며 학계와 산업계의 긴밀한 유대를 강화하고 있습니다. 이러한 지속적인 인재 유입은 파스칼과 IOGS 간의 관계가 단순한 역사적 유대를 넘어 활발하고 생생한 협력 관계로 유지되도록 보장합니다.

IOGS에서 탄생한 기업 파스칼의 탄생

파스칼은 공식적으로 2019년 3월에 설립되었지만, 그 기원은 훨씬 더 오래전으로 거슬러 올라간다. 이 회사는 LCF에서의 수년간 연구를 통해 탄생했으며, 리드베리 원자 물리학과 광학 집게를 활용한 선구적인 실험이 중성 원자 양자 컴퓨팅의 기초를 마련했습니다. 이 연구를 상업화하려는 아이디어는 2012년 조르주-올리비에 레이몽이 안토인 브로와이에에게 회사 설립 구상을 제안하면서 처음 떠올랐습니다. 당시 기술은 아직 초기 단계였고, 그 아이디어는 시기상조로 여겨졌습니다.

그러나 2018년이 되자 라이드베리 원자 연구의 발전이 상당히 성숙해져 상용화 아이디어가 훨씬 현실적으로 다가왔다. 이 무렵, 미국에서 수년간 양자 스타트업 생태계의 급속한 성장을 목격한 전 IOGS 박사 과정 학생 크리스토프 유르자크(Christophe Jurczak)는 중성 원자 양자 컴퓨팅 분야에서 유럽의 선도 기업을 설립할 기회를 포착했다. 미국 기반 양자 스타트업이 브로와이에스에게 연구에 대한 관심을 표하며 연락을 취한 것이 결정적 계기가 되었다. 국제 경쟁사들이 이미 기술 상용화를 준비 중임을 깨달은 그는 즉각적인 행동이 시급함을 느꼈다. 이후 브로와이에스, 레이몽, 라헤, 아스펙트, 유르작은 퀀토네이션 투자 펀드의 초기 자금 지원을 받아 파스칼을 정식으로 설립했다.

파스칼은 창립 첫해에 IOGS 내부에 입주했는데, 이는 회사의 초기 성공에 결정적인 역할을 했다. 세계적 수준의 실험실 시설을 활용할 수 있게 되면서 팀은 높은 인프라 비용 부담 없이 첫 양자 프로세서를 신속하게 개발할 수 있었다. IOGS의 이러한 초기 지원 덕분에 파스칼은 학계 연구에서 산업용 양자 기술 기업으로의 전환을 전례 없는 속도로 이루어낼 수 있었다.

가까이에서 진화하는 협력 관계

자체 시설로 이전한 후에도 파스칼은 IOGS와 긴밀한 협력을 지속했습니다. 이 지속적인 파트너십은 중성 원자 양자 컴퓨팅 분야에서 중대한 진전을 이끌어냈습니다. IOGS의 연구는 중성 원자 기반 큐비트를 가능케 하는 핵심적 돌파구인 리드베리 차단 메커니즘을 입증하는 데 중요한 역할을 했습니다. 추가적인 공동 연구를 통해 원자를 대규모 큐비트 레지스터로 배열하는 기술이 개발되었으며, 이는 1000개 이상의 큐비트를 가진 양자 프로세서 구축을 위한 필수적인 단계입니다.

기술적 진보를 넘어, IOGS는 파스칼에게 핵심 인재 공급원 역할을 지속해 왔습니다. 회사의 연구원 및 엔지니어 다수가 IOGS에서 양성되어 양자 물리학 분야의 최신 학술적 발전이 파스칼의 산업 연구개발 활동으로 원활히 이어지도록 했습니다. 이러한 학술 연구와 산업적 응용 간의 강력한 연계는 더욱 심화된 협력의 토대를 마련했으며, 그 결과 공식적인 공동 연구실 설립으로 이어졌습니다.

‘공동 연구소’, 양자 연구의 산업화

2024년 12월, 파스칼(Pasqal)과 IOGS는 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)와 협력하여 팔레조(Palaiseau) 소재 IOGS 내에 공동 연구실(laboratoire commun)을 공식 출범시켰습니다. 이 공동 연구실은 파스칼의 연구개발(R&D) 확장 기지로 기능하도록 설계되었으며, IOGS의 깊은 학술적 전문성을 활용하면서 양자 컴퓨팅의 새로운 영역을 탐구하는 데 주력할 것입니다. 이 연구소의 사명은 기초 연구와 실제 양자 컴퓨팅 응용 간의 격차를 해소하여 핵심 개발 분야에서 신속한 진전을 이루는 것입니다.

공동 연구실의 핵심 장점은 연구에서 구현으로의 전환을 가속화할 수 있다는 점입니다. 일반적인 학술 환경에서는 새로운 양자 실험을 수행하는 데 설비 구축과 테스트의 복잡성으로 인해 수개월이 소요될 수 있습니다. 파스칼의 엔지니어링 전문성을 통합함으로써 이러한 과정은 이제 몇 주 만에 완료될 수 있어 발견의 속도를 크게 높일 수 있습니다.

이 연구실의 초기 연구 프로젝트는 두 가지 핵심 분야에 집중됩니다: 원자 재배열의 속도와 효율성을 높이기 위해 공간광변조기(SLM)를 활용한 원자 레지스터 조립 최적화, 그리고 중성 원자 큐비트 제어에 필수적인 기술인 고성능 라만 레이저 개발입니다. 설립 초기 몇 달 만에 연구실은 이미 약 40명의 연구자가 참석한 워크숍을 개최하며 IOGS와 파스칼(Pasqal) 간의 긴밀한 협력을 더욱 공고히 했습니다.

파스칼과 IOGS의 다음 행보는 무엇일까요?

앞으로 파스칼-IOGS 파트너십은 몇 가지 야심찬 목표를 달성하고자 합니다. 핵심 목표 중 하나는 실용적인 양자 우위(Quantum Advantage)를 입증하여 파스칼의 양자 컴퓨터가 의미 있는 계산 작업에서 기존 컴퓨터를 능가할 수 있음을 보여주는 것입니다. 공동 연구소는 아날로그 시뮬레이션에서 완전한 디지털 양자 처리로의 전환을 목표로 디지털 양자 컴퓨팅 발전에도 주력할 예정입니다. 또한 연구진은 양자 컴퓨팅의 핵심 과제인 오류 정정 문제를 해결하며 확장 가능하고 내결함성 양자 시스템 개발에 매진할 것입니다.

이러한 연구 목표 외에도, 양측은 Pasqal의 기술을 활용해 재료 과학, 에너지 최적화, 금융 모델링 분야의 복잡한 문제를 해결함으로써 양자 시뮬레이션 역량을 확장하고자 합니다. IOGS의 연구 전문성과 Pasqal의 엔지니어링 및 상용화 역량을 결합함으로써, 양사는 산업계에 실용적인 양자 컴퓨팅 솔루션을 제공할 수 있는 유리한 입지를 확보했습니다.

앙투안 브로웨이는 파스칼-IOGS 협력이 양자 연구 개발을 위한 독보적인 모델이라고 믿는다. 최첨단 학술 연구와 실용적 엔지니어링 전문성을 통합함으로써, 이 파트너십은 유용한 양자 컴퓨팅 실현을 가속화하는 동시에 유럽이 글로벌 양자 기술 경쟁에서 선도적 위치를 유지하도록 보장한다.

파스칼과 IOGS 간의 파트너십은 단순한 연구 협력을 넘어 과학적 유산, 혁신, 산업 변혁의 이야기입니다. 런던 패션 디자인 대학(LCF)에서의 시작부터 세계적으로 인정받는 양자 컴퓨팅 기업 창립에 이르기까지, 이 협력은 학술 연구가 어떻게 현실 세계에 영향을 미치는 기술적 돌파구를 이끌어낼 수 있는지 보여줍니다.

공동 연구실 출범으로 파스칼과 IOGS는 양자 컴퓨팅의 미래를 정의할 새로운 협력의 시대를 열었습니다. 양자 우위 달성을 위해 협력하는 양사의 공동 노력은 향후 수십 년간 과학, 산업, 사회를 형성할 획기적인 발전을 가져올 것입니다.