[CBC뉴스] 아이온큐(IonQ·NYSE: IONQ)가 6세대 양자컴퓨팅 플랫폼 ‘슈퍼리온 256(Superion 256)’을 8일(현지시간) 공개하고, 비트코인 암호 체계를 약 26일 만에 해독할 수 있다는 쇼어 알고리즘 자원 추정 연구 결과와 함께 818만달러 규모의 양자보안 상업 계약을 발표하며 하드웨어 양산과 실질적 사업화를 동시에 본격화하고 있다.

특히 아이온큐는 슈퍼리온을 연구실 중심의 일회성 시험 장비에서 탈피해 반도체 제조 방식을 접목해 수백 대 규모로 대량 생산할 수 있는 플랫폼으로 발전시키겠다는 구상을 내놨다. 여기에 기존 공개키 암호화 체계의 위협 시점을 앞당겨 입증함과 동시에 기업 데이터 관리업체 콩그루이티360(Congruity360)과 대형 양자보안 계약을 체결하며 기술 개발과 시장 진입을 병행하는 행보를 보이고 있다.

아이온큐가 공개한 슈퍼리온 256은 향후 선보일 차세대 연산 제품군의 기반이 될 첫 번째 슈퍼리온 플랫폼이다. 슈퍼리온 256은 초기 설계부터 실제 이온 포획 단계까지 1년 미만이 소요됐다. 회사는 자회사 스카이워터(SkyWater)에서 완전 통합형 256큐비트 양자처리장치(QPU)를 제작했으며, 미국 전역의 여러 시설에서 프로토타입 시스템을 구축해 첫 번째 이온 포획에 성공했다. 아이온큐와 스카이워터가 공동 설계·제작한 칩은 2026년 상반기에만 6차례 테이프아웃을 거쳤으며, 스카이워터 양자 파운드리와의 협력을 통해 설계 주기를 기존 9개월에서 2개월로 대폭 단축했다. 6개월 동안 공급된 웨이퍼 로트 규모 역시 이전 파운드리 대비 12배 늘어났다.

니콜로 드 마시 아이온큐 회장 겸 최고경영자는 슈퍼리온의 핵심 경쟁력으로 제조 확장성을 제시했다. 드 마시 최고경영자는 슈퍼리온이 옥스퍼드 아이오닉스(Oxford Ionics)와 스카이워터라는 두 전략적 인수의 결합 결과물이라며, 옥스퍼드 아이오닉스를 통해 표준 전자장치로 이온트랩 큐비트를 제어하게 됐고 스카이워터를 통해 반도체 수준의 비용과 규모로 제조 역량을 확보했다고 설명했다. 이어 고전 컴퓨팅과 마찬가지로 양자컴퓨팅 또한 반도체 기반에서 가장 강력하게 확장될 것이라며 슈퍼리온 256은 한 번에 한 대씩 제작하는 구조를 벗어나 수백 대 규모로 양산할 수 있도록 설계된 최초의 양자컴퓨터 플랫폼이라고 덧붙였다.

슈퍼리온 플랫폼의 핵심 기술은 전자식 큐비트 제어(EQC)다. 아이온큐는 기존 레이저 시스템 대신 칩에 내장된 전자장치를 활용해 이온트랩 큐비트를 제어하며 기반 기술 역시 표준 반도체 공정으로 제작된다. 이 EQC 기술은 아이온큐가 2025년 10월 99.99%의 2큐비트 게이트 충실도 세계 기록을 달성할 당시 사용한 기술과 동일한 계열이다. 데이터센터 적합성도 갖춰 표준 서버 랙 공간에 별도의 특수 공사 없이 설치 가능하며, 전력 소모는 GPU 1개 랙보다 적고 냉각 시스템도 일반 데이터센터 환경에 연동된다. 아이온큐는 제어 방식을 반도체 기반으로 전환해 로드맵 전반에 걸쳐 큐비트당 비용을 300배 이상 절감할 것으로 내다봤다.

아이온큐의 장기적 목표는 256큐비트를 넘어 수백만 큐비트 규모로의 확장이다. 회사는 256큐비트 시스템과 차세대 슈퍼리온 10K를 동시 개발하고 있으며, 스카이워터의 양산 기술인 CMOS를 칩에 직접 집적하는 방식을 적용한다. 현재 10K 시스템을 위한 극저온 CMOS(cryo-CMOS) 테스트 칩 제작까지 마친 상태다. 슈퍼리온 10K는 2026년 4월 회사가 공개한 내결함성 양자컴퓨팅 청사진인 '워킹 캣(Walking Cat)' 아키텍처를 구동하도록 설계된 첫 번째 하드웨어 세대다.

크리스 밸런스 아이온큐 양자컴퓨팅 부문 사장은 슈퍼리온이 연구실 장비를 넘어 상업적 경제성과 낮은 에너지 소비를 갖춘 대량 생산 체제로 이동하는 산업의 변곡점이라고 평가했다. 아이온큐는 CMOS 칩 집적을 통해 2027년 연구실 환경에서 완전한 내결함성을 입증하고 2028년에는 상용화 및 양산이 가능한 수준에 도달하겠다는 목표를 세웠다. 슈퍼리온 256은 2026년 1분기 첫 사전 판매를 기록했으며 현재 정식 주문을 접수받아 2027년부터 고객 인도를 개시한다. 양산 수준 시스템은 아이온큐 클라우드로도 제공될 예정이다.

이와 함께 아이온큐는 워킹 캣 아키텍처를 활용해 쇼어 알고리즘을 구동하는 완전한 엔드투엔드 내결함성 자원 추정 연구 결과를 발표했다. 이번 연구에 따르면 2만 개(1만9397개)의 물리적 큐비트를 갖춘 아이온큐 시스템은 비트코인 등 블록체인 기술에 사용되는 256비트 타원곡선 암호(secp256k1)를 26일(25.7일) 이내에 해독할 수 있을 것으로 추산됐다. 이는 기존 수백만 큐비트가 필요할 것으로 예상됐던 계산 자원을 알고리즘과 컴파일러, 하드웨어 아키텍처, 양자오류정정(QEC) 계층의 동시 최적화를 통해 2028년 전후 하드웨어 로드맵에 부합하는 수준으로 대폭 축소한 성과다.

이러한 암호 해독 연구 발표와 맞물려 양자보안 사업에서도 구체적인 실적을 냈다. 아이온큐는 비정형 데이터 관리·거버넌스 전문업체 콩그루이티360과 818만달러 규모의 상업 계약을 체결했다. 미국 내 발표된 상업용 양자보안 계약 가운데 최대 규모 중 하나로 평가받는 이번 계약을 통해 콩그루이티360은 아이온큐의 양자내성암호(PQC) 및 양자키분배(QKD) 장비를 데이터 관리 플랫폼에 도입해 미국 전역 고객의 기업 데이터를 보호할 계획이다. 아이온큐는 클라비스(Clavis) QKD 장비와 솔테리스(Solteris) 네트워크 어플라이언스를 공급해 이기종 거점 간 데이터 전송 구간 보안을 구축한다.

조던 샤피로 아이온큐 퀀텀 플랫폼 사장은 2026년 6월 백악관 행정명령이 연방 정부의 포스트 양자 전환 마감 시한을 2030년으로 앞당기고 대상 범위를 정부 계약업체까지 확대한 점을 지목하며, 금융, 헬스케어·보험, 법률, 제조, 국방, 고등교육 등 엄격한 규제와 장기 데이터 보존 의무를 지닌 산업군에서 양자 안전 조기 전환 필요성이 높아졌다고 강조했다. 브라이언 데이비슨 콩그루이티360 최고경영자 역시 보안을 최우선에 둔 차세대 데이터 보안 태세 관리(DSPM)를 개척하겠다는 뜻을 표명했다. 앞서 플로리다 람다레일 및 스위스 시스코 협업 등을 통해 양자 안전 네트워크 실적을 쌓아온 아이온큐는 공공과 민간 영역에서 시장 지배력을 강화하고 있다.

아이온큐의 최근 행보는 연구 중심 단계에서 벗어나 반도체 제조 방식을 접목한 하드웨어 양산 체제 구축과 상업적 양자보안 계약 확보를 동시에 이뤄내며 본격적인 사업화 궤도에 진입했음을 보여준다. 시장에서는 2027년 슈퍼리온 256의 실제 고객 인도와 2028년 1만 큐비트급 내결함성 시스템 구현이 계획대로 진행되는지, 그리고 보안 시장에서 추가적인 대형 계약을 견인할 수 있을지가 회사의 장기적 가치를 결정짓는 주요 잣대가 될 것으로 평가하고 있다.

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▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 권오성 기자