[서학!스타] 아이온큐, 원자 수준 화학 시뮬레이션 정밀도 ‘도약’…양자컴퓨팅이 이끄는 탄소 포집 혁신

[CBC뉴스] 미국 뉴욕증권거래소(NYSE)에 상장된 양자컴퓨팅 기업 아이온큐(IonQ)가 양자 화학 시뮬레이션 분야에서 중요한 진전을 이뤘다고 13일(현지시간) 발표했다. 이번 연구에서는 양자-고전 보조장 양자 몬테카를로(QC-AFQMC) 알고리즘을 활용해 원자 수준의 힘(force)을 정확하게 계산하는 데 성공했다. 특히 글로벌 1000대 자동차 제조사와의 협업을 통해 이뤄진 이번 시연은 기존의 고전적 계산법보다 더 정밀한 결과를 보여주며, 복잡한 화학 시스템에 양자컴퓨팅을 적용할 수 있는 가능성을 한층 끌어올렸다.

컴퓨터 화학은 원자 간 상호작용으로부터 발생하는 힘을 예측하는 기술로, 화학 반응성과 재료의 특성을 이해하는 데 핵심적인 역할을 한다. 특히 탄소를 더 효율적으로 흡수하는 소재를 설계하기 위해서는 이러한 힘을 극도로 정확하게 시뮬레이션할 수 있어야 한다. 아이온큐의 이번 성과는 분자의 반응 메커니즘을 정밀하게 모델링할 수 있게 함으로써 의약품 개발부터 탈탄소화 소재 연구까지 폭넓은 산업 분야에서 실질적인 진전을 이끌 것으로 기대된다.

기존 연구들이 에너지 계산에 집중했던 것과 달리, 아이온큐는 반응이 급격히 변화하는 지점에서 핵력(nuclear forces)을 계산하는 데 성공했다. 이 데이터는 기존의 고전적 계산 워크플로에 통합되어 화학 반응 경로를 더 정확히 추적할 수 있게 하고, 탄소 포집 효율을 높이는 신소재 설계에도 직접 활용될 수 있다.

아이온큐의 회장 겸 CEO 니콜로 데 마시(Niccolo de Masi)는 “이번 연구는 양자컴퓨팅이 탈탄소화 기술의 핵심인 화학 시뮬레이션을 실질적으로 향상시킬 수 있음을 보여줬다”며 “이는 단순한 학문적 성과를 넘어 제약, 배터리, 화학 산업 등 실제 산업 환경에 통합 가능한 기술적 진전”이라고 강조했다.

이번 연구는 아이온큐가 꾸준히 이어온 양자 화학 연구 협력의 연장선상에 있으며, QC-AFQMC 알고리즘을 통한 상용화 가능성을 한층 구체화했다. 아이온큐는 앞으로도 양자 화학 포트폴리오를 확장해, 양자 기반 화학 시뮬레이션의 상업적 활용을 선도한다는 계획이다.

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▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 한동준 기자