2025년 노벨물리학상은 초전도 방식 양자컴퓨터의 세계를 연 물리학자 3명에게 돌아갔다.
스웨덴 왕립과학원은 7일(현지시간) 2025년 노벨물리학상 수상자로 영국 출신의 존 클라크 미국 버클리캘리포니아대 교수(83), 프랑스 출신의 미셸 데보레 미국 예일대·미국 캘리포니아대 교수(72), 미국 출신의 존 마르티니스 미국 산타바바라캘리포니아대 교수(67)를 선정했다.
스웨덴 왕립과학원은 "전기 회로에서의 거시적 양자역학적 터널링과 에너지의 양자화를 발견한 공로로 2025년 노벨 물리학상을 수여한다"고 선정 이유를 밝혔다.
양자 터널링은 전자가 벽을 뚫고 지나가는 것처럼 보이는 양자역학적 현상을 말한다. 전자가 고전물리학에서는 절대 넘어갈 수 없다고 보는 일종의 '장벽'을 지나 반대편으로 이동하는 현상을 사람이 눈으로 볼 수 있는 수준에서 구현했다는 의미다.
수상자 3명은 1980년대 양자 터널링 현상이 초전도 상태인 칩 위 회로에서 나타날 수 있다는 사실을 실험적으로 입증했다. 전기 회로 전체에서의 양자역학적 현상을 처음 구현한 것으로 이는 현재 가장 유력한 양자컴퓨터 플랫폼으로 꼽히는 '초전도 큐비트'(Qubit)의 기반이 됐다.
정연욱 성균관대 나노공학과 교수는 "1980년대 양자역학계의 가장 큰 난제가 '커다란 물체에서도 양자역학을 관찰할 수 있는가'라는 질문이었는데 수상자들의 연구로 초전도 물체에서 양자역학을 적용할 수 있음을 알게 됐다"며 "이 발견을 기반으로 현재 구글, IBM 등이 초전도 칩 기반의 양자컴퓨터를 내놓을 수 있었다"고 설명했다.
특히 수상자 중 한명인 마르티니스 교수는 구글의 양자컴 개발팀인 '퀀텀 하드웨어' 팀의 리더로 2019년 세계 최초로 '양자 우위'(Quantum Supremacy)를 입증했다. 양자 우위는 현존하는 세계 최강의 슈퍼컴퓨터로 계산하면 1만 년이 걸릴 작업을 양자컴퓨터를 통해 200초 안에 끝낼 수 있다는 뜻이다. 이는 양자컴퓨터가 고전 컴퓨터를 능가할 수 있음을 보여준 인류 첫 연구 성과다.
올해 노벨물리학상 수상자에게는 상금 약 16억원이 주어진다. 수상자가 3명인 경우 상금을 3분의 1씩 나눠 갖는다. 시상식은 오는 12월 스웨덴 스톡홀름에서 열린다.
한편 올해는 양자역학이 탄생한 지 100주년 되는 해다.