양자기술은 원자 수준의 미시 세계에 있는 양자가 한 번에 두 가지 상태를 동시에 갖는 ‘중첩’, 멀리 떨어진 양자 간 동시에 영향을 주고받는 ‘얽힘’ 현상 같은 특성을 활용해 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 성능을 가능하게 하는 ICT 혁신기술이다. 양자컴퓨팅·양자암호통신·양자센서 등 양자기술은 반도체·인공지능(AI) 등에 이어 미래 전략기술의 핵심으로 떠오르고 있다. 2017년에 설립된 SDT 주식회사는 DX(Digital Transformation) 솔루션 및 양자표준기술 전문기업이다. 산업용 디바이스와 클라우드 개발 전문성을 발판 삼아 클라우드 기반 양자 초정밀 계측·제어 장비를 비롯해 양자표준기술 장비와 인프라 시장 개척에 나서 추후 도래할 양자전환 시대에 대비하고 있다. SDT는 강대국 간 기술 패권을 차지하기 위해 다투는 양자기술 산업에서 취해야 하는 전략으로 1,000큐비트 양자컴퓨터를 연구·개발하는 것도 중요하지만 우리나라의 기반 산업인 제조업을 발판 삼은 양자 소재·부품·장비(이하 소부장) 개발도 중요하다고 판단했다. 양자기술을 이용한 고부가가치를 창출하기 위해서는 아주 작고 공중에 떠 있는 원자를 반도체의 전자처럼 제어하는 다양한 기술과 장비가 필요하고, 또 초정밀 계측·제어 장비, 양자 CPU 등이 있어야 1,000큐비트 양자 컴퓨터 상용화에 다가설 수 있기 때문이다. SDT는 원자와 같이 아주 작은 단위도 잘 다룰 수 있는 초정밀 고품질 하드웨어와 디바이스가 산업 현장에도 적용돼 디지털 전환을 가속할 수 있고, 기존 산업 DX 솔루션 비즈니스와도 동떨어져 있지 않다고 판단해 ICT기금사업의 도움을 받아 양자기술 분야에 도전했다.

양자얽힘·양자중첩과 같은 양자역학 특성으로 주목받은 양자컴퓨팅 기술은 측정하는 것만으로도 성질이 바뀌는 특성으로 인해 빠르게 발전하지 못하고 있다. 양자컴퓨팅(연산)이 가능하려면 큐비트의 상태를 원하는 대로 제어하고 정밀하게 측정할 수 있어야 하고, 이는 양자정보 기술의 신뢰성 검증을 위한 핵심이다. SDT는 ICT기금사업을 통해 동시계수 측정기(CCU,Coincidence Counting Unit)를 개발 및 상용화했다. CCU란 복수의 입력 신호의 동시 발생 (Coincidence)을 계수하는 모듈로 여러 개의 단일 광자(Single-Photon)를 이용해 동시에 입·출력하는 신호를 측정하는 장치다. 2022년 5월 양자기술 분야 사업 확대를 위해 한국과학기술연구원(KIST)의 양자암호통신장비를 포함한 양자기술을 이전받았는데, 이전받은 기술 중 국산화를 위해 연구한 CCU 기술이 있었다. KIST가 개발한 CCU는 저가의 FPGA를 사용해 최소 0.46ns의 동시계수 시간 윈도우를 갖는 고성능의 동시계수기로 동시에 20개 채널을 이용해 신호를 입력할 수 있으며, 2배에서 20배에 이르는 동시 발생을 계수할 수 있다. SDT는 연구소 환경에서만 검증된 기술을 양산개발 및 사업화하기 위해 ICT기금사업에 지원했고, KIST에서 이전받은 기술과 같은 성능을 안정적으로 구현할 수 있는 제품을 개발했다. 한국정보통신기술협회(TTA) 시험을 통해 그 성능을 검증했고, 2022년 12월 KC인증을 받아국내에서 판매할 수 있게 됐다. 외산 제품에 의존하거나 실험실에서 직접 만들어 사용하던 CCU 장비를 국산화해 국내에서 쉽게 구매할 수 있도록 한 것이다.

SDT가 개발하는 양자 소부장의 주요 수요처는 국내외 유수 연구기관들이다. 경쟁업체들은 한국과 비교하면 양자기술 연구에 빠르게 뛰어든 해외 업체들이다. 또 전통적인 산업용 계측 장비업체에서 양자실험용 장비를 개발해 출시했고, 양자기술 스타트업도 시장에 진출해 가세하고 있다. 하지만 산업화가 진행된 지 오래되지 않았기에 절대적인 공급업체가 많지 않은 블루오션 시장이라 할 수 있다. SDT가 CCU 이후 개발하는 TTMU(TCSPC)와 Qubit Controller(AWG)는 이온·광자·인공원자·초전도체와 무관하게 어떠한 양자컴퓨팅 연구개발 실험실에서도 사용할 수 있다. 이 세 개 장비는 함께 사용하며 전부 원하는 타이밍에 동기화된 상태에서 오케스트레이션 돼 큐비트 정밀 측정에 활용할 수 있다. SDT는 아직 국내외 시장에 양자기술 제품을 본격적으로 판매하지는 않았지만, 10년 동안 국내외 양자 연구소에 근무했던 윤지원 대표의 경험과 네트워크를 발판 삼아 국내 연구기관, 대학 연구소와 해외 유수 대학 연구소의 담당자들과 이야기 나누며 적당한 시기에 제품을 납품 할 수 있도록 논의하고 있다. 양자 계측·제어 장비는 양자기술 분야에서만 활용되는 것이 아니라 다른 산업에서도 기술 및 산업 발전에 기여할 수 있다. SDT는 개발 장비와 기술이 국방 레이더 테스트와 반도체 계측에도 큰 효과를 발휘할 수 있도록 다른 산업으로 확대해나갈 예정이다.