옵티큐랩스 “이온트랩 양자컴퓨터용 레이저 시스템 개발” [서울과기대 x 글로벌 뉴스]

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[IT동아 한만혁 기자] 옵티큐랩스(OptiQLabs)는 이온트랩 양자컴퓨터를 위한 ECDL(External Cavity Diode Laser) 시스템을 개발한다. 이온트랩은 양자컴퓨터 구동 방식 중 하나로, 특정 원자를 이온화시킨 후 이를 포집해 큐비트(Qubit)로 활용한다. 이때 고정밀 레이저 시스템을 이용해 이온을 조작 및 제어한다. 이것이 옵티큐랩스가 개발 중인 레이저 시스템의 역할이다.

옵티큐랩스는 지난 9월 최소기능제품(MVP) 개발 및 내부 테스트를 마쳤으며, 성능 검증 및 고도화 작업을 거친 후 오는 2026년 2분기 내 정식 론칭할 계획이다. 옵티큐랩스는 자사 레이저시스템의 장점으로 선폭과 안정화 작업을 꼽는다. 레이저 선폭을 글로벌 상용화 제품과 유사한 100kHz까지 구현했고, 양자컴퓨터 설치 환경에 맞춰 안정화 작업까지 제공한다.

옵티큐랩스는 레이저 시스템 상용화 이후 이온화 시스템, 이온트랩 양자컴퓨터까지 개발하고자 한다. 정성재 옵티큐랩스 대표를 만나 옵티큐랩스와 레이저 시스템에 대해 이야기를 나눴다.

정성재 옵티큐랩스 대표 / 출처=IT동아

이온트랩 양자컴퓨터용 광학 솔루션 제공, 옵티큐랩스

IT동아: 안녕하세요, 정성재 대표님. 대표님 소개 부탁드립니다.

정성재 대표: 안녕하세요, 옵티큐랩스 정성재입니다. 저는 한양대학교에서 기계공학을 전공했고, 박사 과정을 밟고 있습니다. 주로 수치 해석 기반 디지털트윈을 연구했어요. 그러다가 천동욱 CTO를 만났고, 서로의 전공 분야에 대해 이야기를 나누다가 우리가 직접 관련 분야의 스타트업을 창업해 보기로 했습니다. 그래서 지난 2월 옵티큐랩스를 창업했습니다.

IT동아: 옵티큐랩스를 설립한 계기는 무엇인가요?

정성재 대표: 창업은 이전부터 생각하고 있었습니다. 창업 관련 수업도 여러 번 들었죠. 그러다 천동욱 CTO를 만났습니다. 천동욱 CTO는 일본 동경대학교 출신 원자력 공학박사로 이온트랩, 광학 분야에서 약 13년간 연구했습니다. 일본 원자력연구소에서 근무하기도 했어요. 천동욱 CTO가 일본에서 생활하다가 한국에 들어오려고 했는데, 국내에 이온트랩 양자컴퓨터 관련 기업이 없었습니다. 양자컴퓨터에 대한 관심이 높아지는 추세지만 정작 이온트랩 관련 하드웨어는 수입에 의존하는 상황이었죠. 그래서 우리가 직접 이온트랩 양자컴퓨터 관련 기업을 창업해 보기로 했습니다.

IT동아: 이온트랩이란 무엇인가요?

정성재 대표: 이온트랩은 양자컴퓨터 구동 방식 중 하나입니다. 양자컴퓨터는 양자역학 원리를 이용해 정보를 처리하는 컴퓨팅 기술로, 큐비트를 사용해 연산을 처리합니다. 큐비트는 초전도체, 반도체, 중성원자 등 다양한 방식으로 생성하는데, 그중 하나가 이온트랩입니다. 이온트랩은 특정 원자를 이온화시켜 포집한 후 큐비트로 활용하는 방식입니다. 이온트랩 양자컴퓨터는 안정성과 확장성이 좋아 메모리, 양자 네트워킹 분야에 강점을 보입니다.

IT동아: 옵티큐랩스에 대한 소개 부탁드립니다.

정성재 대표: 옵티큐랩스는 이온트랩 양자컴퓨터를 위한 광학 솔루션을 제공하는 기업입니다. 저희가 보유한 광학 기술을 기반으로 이온트랩 양자컴퓨터의 핵심 부품인 특수 목적용 ECDL 시스템을 개발합니다. 사명은 광학을 의미하는 옵티컬(Optical)의 ‘옵틱’과 양자를 의미하는 퀀텀(Quantum)의 ‘Q’를 더해 옵티큐랩스로 지었습니다.

옵티큐랩스와 ECDL 시스템에 대해 설명하는 정성재 대표 / 출처=IT동아

고안정성, 낮은 선폭의 ECDL 시스템

IT동아: 옵티큐랩스가 개발하고 있는 ECDL 시스템에 대해 설명 부탁드립니다.

정성재 대표: 이온트랩 양자컴퓨터에서 사용하는 레이저 시스템은 일반 산업용보다 더 안정적이고 정밀해야 합니다. 이온을 하나하나 컨트롤해야 하기 때문입니다. 그래서 이온트랩 양자컴퓨터용 레이저 시스템 개발사가 세계적으로 많지 않습니다.

저희는 이온트랩, 레이저 시스템 관련 기술을 보유하고 있습니다. 천동욱 CTO가 이전 연구소에서 관련 기술과 노하우를 축적했어요. 이를 기반으로 이온트랩 양자컴퓨터에 적합한 ECDL 시스템을 개발하고 있습니다.

저희 ECDL 시스템의 특징은 두 가지입니다. 첫째는 선폭입니다. 이온트랩 양자컴퓨터용 레이저 시스템은 리트로(Littrow) 타입과 캣츠아이(Cat's eye) 타입으로 나뉘는데, 캣츠아이 타입이 좀 더 안정적이고 낮은 선폭을 지원하는 대신 구현이 어렵습니다. 정밀하고 정교한 기술인 데다 기술적 노하우도 필요하기 때문입니다. 그래서 세계적으로 캣츠아이 타입 레이저 시스템을 개발하는 곳이 드뭅니다. 저희는 캣츠아이 타입으로 선폭을 100kHz까지 줄였습니다. 이는 현재 글로벌 기업이 제공하는 레이저 시스템과 유사한 수준입니다.

두 번째 특징은 안정화 작업입니다. 기존 레이저 시스템 기업은 제품을 납품하기만 합니다. 양자컴퓨터를 위한 세팅, 안정화 작업은 구입한 기업이 직접 해야 합니다. 저희는 양자컴퓨터 환경에 맞춘 안정화 작업까지 완료한 후 제공하는 올인원 솔루션을 제공합니다.

IT동아: 지금까지의 개발 진행 상황에 대해 말씀 부탁드립니다.

정성재 대표: 지난 9월 MVP 개발 및 내부 테스트를 마쳤고, 11월에 한국표준과학연구원에서 성능 테스트를 진행할 예정입니다. 저희는 올해 안에 테스트를 마무리하고, 오는 2026년 2분기 내에 판매를 시작할 계획입니다. 현재 이온트랩 양자컴퓨터 관련 연구소들과 관련 논의를 진행 중이니다.

또한 중소벤처기업부 예비창업패키지, 인천창조경제혁신센터 패스파인더, 기술보증기금 벤처캠프 등의 스타트업 지원 프로그램과 서울퀀텀캠퍼스, 양자컴퓨팅 양자전환사업 등 양자컴퓨터 대상 지원 프로그램에 참여하고 있습니다. 이 외에도 런던대학교와 MOU를 체결했고, 동경대학교와 MOU 협의 중입니다. 이를 통해 저희 ECDL 시스템의 성능 검증 및 공동 연구를 진행할 예정입니다.

옵티큐랩스 ECDL 시스템 MVP / 출처=옵티큐랩스

IT동아: 현재 서울과기대 예비창업패키지 지원을 받고 있습니다. 어떤 지원이 있었나요?

정성재 대표: 예비창업패키지의 사업화 자금 지원 덕에 MVP 개발 및 내부 테스트를 성공적으로 진행했습니다. 또한 초기 스타트업에게 필요한 B2B 기업 미팅 및 IR 자료 작성법, 딥테크 기업을 위한 B2B 사업화 전략 등 교육 프로그램도 많은 도움이 됐어요. 현재 시드 투자 라운드를 진행 중인데, 실질적으로 투자자와 만날 수 있는 기회도 제공 받았습니다.

"이온트랩 양자컴퓨터 시스템까지 개발할 것"

IT동아: 마지막으로 옵티큐랩스의 향후 계획에 대해 말씀 부탁드립니다.

정성재 대표: 우선 ECDL 시스템 상용화 이후 국내에는 대학교 연구실이나 정부출연연구기관, 글로벌 시장에는 양자컴퓨터 시장을 선도하는 기업들에 납품하면서 안정적인 매출을 확보하고자 합니다. 특히 글로벌 기업의 경우 큐비트를 늘리기 위해서는 레이저 시스템을 지속적으로 추가해야 하기 때문에 저희 제품에 대한 수요는 충분할 것으로 예상합니다.

이와 함께 기술 개발 및 고도화도 진행할 예정입니다. 현재 레이저 선폭을 100kHz까지 줄였는데 여기에서 멈추지 않고 더 낮추면서 안정성까지 확보하는 초정밀 레이저 시스템을 개발하고자 합니다. 지금은 이온트랩 양자컴퓨터용 레이저 시스템에 주력하고 있지만, 향후에는 해당 시스템을 활용한 이온화 시스템, 나아가 이온트랩 양자컴퓨터 시스템까지 개발하는 것이 목표입니다.

IT동아 한만혁 기자 (mh@itdonga.com)