머크가 독일 칼스루에의 스타트업인 하이젠베르크 퀀텀 시뮬레이션즈(HQS)와 3년간의 업무 협약을 체결했다고 발표했다. HQS가 머크 디지털(Merck Digital)과 맺은 이번 협정에 따라 양사는 양자 컴퓨터에서 양자화학 문제를 해결하고 화학반응을 예측하기 위한 소프트웨어의 적용과 상업화에 초점을 둔다. 머크는 소프트웨어 배포권에 대한 옵션을 보유한다.

머크 디지털의 인 실리코 연구(In Silico Research) 총괄인 필립 하바흐는 “양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨팅으로는 해결할 수 없던 일을 수행할 수 있어 다양한 기회를 창출할 수 있다. 이는 소재 연구, 신약 개발, 인공지능, 전자상거래 등 머크뿐만 아니라 머크 고객과 직접적으로 관련된 수 많은 분야에 응용할 수 있다”고 말했다.

HQS 최고경영자인 미하엘 마탈러는 “우리는 단기적인 양자 컴퓨터의 소프트웨어를 만든다”면서 “기존의 시뮬레이션 방식으로도 후보 약물의 데이터 공간을 줄일 수 있다. 그러나 단기 양자 컴퓨터를 이용하면 실험 대상 후보 분자수를 더욱 줄일 수 있다”고 말했다.

HQS는 머크가 지난해 창립 350주년을 맞아 설립한 연구 기금 중 하나인 디지털화와 컴퓨팅 분야 연구 지원 프로그램 대상 기업으로 선정된 곳이다. HQS는 단기 양자 컴퓨터, 특히 오류가 존재하는 중간 규모 양자(NISQ) 기기에 양자화학을 적용하는 전문성을 갖고 있다.

머크는 여러 분야의 부서가 참여하는 양자 컴퓨팅 융합 대응팀을 운영하고 있다. 머크 디지털은 양자 컴퓨터의 도입 효과가 클 것으로 예상되는 한 분야인 양자화학에 특별한 전문성이 있다.

양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨터의 연산 능력을 훨씬 능가하는 근본적으로 새로운 컴퓨팅 아키텍처로서 컴퓨팅 능력에 새로운 패러다임을 제시한다. 0과 1로 구성된 기존 컴퓨터의 계산 단위인 비트는 양자 컴퓨터의 새로운 계산 단위인 양자비트(큐비트)로 대체되어 대규모 병렬 연산이 가능하다. 특정 문제를 풀 때 양자 컴퓨터는 연산 단계의 수를 기하급수적으로 줄일 수 있다.

전세계 주요 국가에서는 지난 3년 동안 정부 차원의 양자 컴퓨팅 투자가 전례 없이 증가했다. 기술 개발을 촉진하기 위해 학계, 민간, 공공 분야를 지원하는 자금 지원 프로그램도 도입됐다. 양자 컴퓨팅에 대한 학계 연구는 세계적으로 큰 발전이 이루어졌다.

NISQ 컴퓨터는 양자 오류가 있기 때문에 단기간 응용 프로그램에 큰 도전이 되고 있다. 이번 협력은 새롭고 획기적인 접근 방식을 통해 이러한 장애물을 극복하기 위한 것이다. 양자 컴퓨터를 활용하는 첫 분야로는 화학으로, 양자 컴퓨터를 이용해 확장 가능하고 정확한 양자화학 계산을 수행할 수 있을 것으로 기대된다. 양자 컴퓨터가 도움이 될 다른 3대 주요 분야는 인공지능, 금융, 신약 연구가 될 것으로 보인다.