▲ 일본 오사카대(大阪大)에서 개발한 양자컴퓨터 이미지 [출처=홈페이지]일본 오사카대(大阪大)에 따르면 2023년 12월22일부터 초전도 양자컴퓨터 국산 3호기의 클라우드 서비스를 시작할 계획이다. 국산 부품이나 소프트웨어를 검증해 개선하기 위한 목적이다.42개 기관이 참여한 '양자소프트웨어컨소시엄'은 양자컴퓨터의 사용 사례를 탐색하고 사용자의 요구나 의견을 반영해 시스템을 발전시킬 방침이다.양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 비교할 수 없을 정도로 짧은 시간에 많은 문제를 해결할 수 있다. 공동연구그룹은 양자컴퓨터를 초전도 양자비트로 구축해 클라우드를 통해 이용할 수 있는 서비스를 구축했다.연구자는 원격지에서 양자 알고리즘을 실행하고 소트트웨어의 개량·동작 확인을 하거나 사용 사례를 탐색할 수 있다. 개발된 양자컴퓨터는 이화학연구소(理化学研究所)가 제공한 64 양자 비트칩을 사용하고 있다.이화학연구소는 2023년 3월27일 초전도 양자컴퓨터 초호기의 칩을 클라우드에 공개했다. 당초 3호기에 이화학연구소가 공개한 16양자 비트칩을 장착했다가 동년 11월3일 64양자 비트칩으로 교체했다.3호기는 초호기에서 사용했던 해외에서 수입한 부품을 사용하던 것을 대폭 국산 부품으로 치환했다. 냉동기, 저잡음전원, 저온증폭기, 자기실드 등 많은 부품을 국산으로 교체했지만 높은 수준의 양자 비트 성능을 실현했다.양자컴퓨터는 1980년대부터 이론적으로 연구하기 시작했다. 신재료 개발, 금융, 신약 개발, 기계학습 등을 위해서는 계산을 고속화할 필요가 있기 때문이다.현재 구글, IBM, 중국과학기술대, 중국저장대, 미국의 스타트업인 리제티(Rigetti) 등만이 59양자비트 이상의 제어를 실현했다. 다수 기업과 대학이 이러한 목료로 도전했지만 성공한 사례를 찾아보기 어렵다.일본 정부는 2023년 3월 이화학연구소, 후지츠, 오사카대, 산업기술총합연구소 등이 공동으로 50 양자비트 이상의 제어에 성공했다. 직접 개발한 2차원 집적회로와 수직배선패키지를 사용했다. 

▲됴요타자동차와 린나이가 체결한 협약 소개 자료[출처=린나이 홈페이지] 일본 글로벌 자동차제조기업인 토요타자동차(トヨタ自動車)에 따르면 2022년 10월 6일부터 가스기기 전문업체인 린나이(リンナイ)와 수소 조리 공동연구를 시작했다. 수소를 가열할 시 안전한 조리 방법과 조리 활용법 등을 검토하기 위한 목적이다. 실험장소는 토요타의 차세대기술 실증도시인 우븐시티(ウーブン・シティ)로, 우븐시티가 오픈하는 2024년부터 개발을 시작할 예정이다. 양사는 2021년 봄부터 협의를 시작해 2022년 4월 공동연구 계약을 체결했다. 수소를 활용한 조리기술 개발에 성공하면 이산화탄소 배출이 되지 않는 조리기구의 상용화가 가능해진다. 공동연구에서는 가장 안전하고 효율적인 조리법과 수소 조리 시 음식의 맛과 풍미에 끼치는 영향, 관련 데이터 수집에 집중할 계획이다. 린나이는 수소가열기술 연구를 진행하며 2022년 5월 수소 100%를 에너지원으로 하는 온수기를 개발했다. 수소 조리도 시작 단계에서 어느 정도 성과를 보이고 있다고 밝혔다.   

영국 브리스톨대(University of Bristol)에 따르면  덴마크 기술대(Technical University of Denmark)와 공동연구를 통해 두 컴퓨터 칩 사이에서 처음으로 양자 순간 이동을 달성했다.물리적 또는 전자적인 연결없이 한 칩에서 다른 칩으로 정보를 즉시 전송할 수 있었다. 이러한 종류의 순간 이동은 양자 얽힘(quantum entanglement) 현상에 의해 가능하다.양자 얽힘은 두 입자가 서로 얽혀서 장거리에서 통신할 수 있도록 한다. 한 입자의 속성을 변경하면 두 입자를 분리하는 공간의 양에 관계없이 다른 입자도 즉시 변경된다. 본질적으로 정보가 그들 사이에서 순간 이동된다.가설적으로 양자 순간 이동이 작동할 수 있는 거리에는 제한이 없다. 이는 아인슈타인 자신도 의문을 제기할 정도로 이상한 함의를 일으킬 수 있다.물리학에 대한 현재의 이해는 빛의 속도보다 빠른 속도로 이동할 수는 없지만 양자 순간 이동을 사용하면 정보가 속도 제한을 극복할 수 있는 것으로 보인다. 아인슈타인은 이를 “먼 거리에서 우스운 행동(spooky action at a distance)”이라고 불렀다.연구팀은 이와 같은 현상을 활용해 칩에 얽힌 광자 쌍을 생성한 다음 양자를 1로 측정했다.  양자 측정이 수행된 후 입자의 개별 양자 상태가 두 칩을 통해 전송된다.이 측정은 양자 물리학의 이상한 행동을 이용하여 얽힘 링크를 동시에 붕괴시키고 입자 상태를 이미 수신기 칩에 있는 다른 입자로 전달하는 것으로 분석된다.이전에는 단일 컴퓨터 칩의 서로 다른 부분 간에도 수행됐지만 두 개의 서로 다른 칩간 텔레포트는 양자 컴퓨팅의 주요 혁신으로 평가된다. 이 연구결과는 Nature Physics 저널에 발표됐다.▲ UK-BristolUniversity-QuantumComputing▲ 브리스톨대(University of Bristol)의 홍보자료(출처: 홈페이지)

캐나다 젠야타벤처스(Zenyatta Ventures)에 따르면 그래핀(graphene) 연구를 위해 2개의 펀드로부터 자금을 지원받았다.2개 펀드는 캐나다 자연과학 및 공학연구협의회(Natural Science and Engineering Research Council of Canada, 이하 NSERC)의 공동연구개발 보조금과 혁신산성 II를 위한 온타리오센터의 엑셀런스 바우처(Ontario Centres of Excellence Voucher for Innovation and Productivity II) 교부금이다.젠야타벤처스는 궬프대(University of Guelph)의 아이쳉 첸 교수(Aicheng Chen)와 2015년부터 그래핀 연구를 협력해왔다. 또한 젠야타벤처스는 연방 및 주정부 프로그램을 통해 연구자금을 확보하고 재능 있고 창의적인 연구자를 모집하고 있다.NSERC Engage 프로그램에 따라 두 프로젝트에서 개발한 지적재산(IP)은 젠야타벤처스가 소유한다. 그래핀의 시장 잠재력을 높이기 위해 더 많은 연구자를 지속적으로 파악해 채용할 방침이다.그래핀에 대한 자체 시장수요를 개발하고 인큐베이터 프로그램에 더 많은 IP를 추가할 수 있을 것으로 기대된다. 예를 들어 알바니 흑연프로젝트는 결정질 흑연의 크고 독특한 품질을 보증할 수 있을 것으로 기대된다.참고로 아이쳉 교수는 최근 전기화학 및 나노과학 분야의 새로운 티어1(Tier 1) 캐나다 연구 위원장으로 선정된 바 있다. 아이쳉 교수는 향후 7년간 연구비로 $C 140만달러의 지원받게 된다.▲ Canada-zenyatta-Graphene▲ 젠야타벤처스 홍보 자료(출처 : 홈페이지)

일본 히타치금속에 따르면  싱가포르 제조기술연구소(Singapore Institute of Manufacturing Technology )와 적층 가공 공동연구소인 SIMTech-Hitachi Metals Additive Manufacturing를 설립했다.히타치금속은 2017년 4월 설립된 새로운 기업연구기관인 GRIT(Global Research and Innovative Technology Center)에서 적층 가공에 사용되는 금속 적층 가공기술 및 금속 분말의 연구개발을 수행해온 것으로 알려졌다.히타치금속과 싱가포르 제조기술연구소의 적층 가공 공동연구소는 싱가로프 제조기술 연구소의 세계적인 금속 적층 가공능력과 하이테크 재료 제조업체인 히타치금속의 금속 분말 개발 노하우를 결합해 차세대 금속 적층 가공기술을 개발하는 임무를 맡고 있다.새로 설립된 적층 가공 공동연구소는 오픈 이노베이션을 더욱 촉진하고 시장을 선도하는 제품 및 솔루션을 탄생시킬 수 있을 것으로 기대된다.참고로 히타치금속은 제4차산업혁명을 주도하기 위해 국내외 연구소, 학술기관 및 기업들과 협력해 오픈 이노베이션 모델을 적극적으로 추진할 방침이다.  ▲ Japan-Hitachimetal-SIMTech-AM-homepage▲히타치금속과 싱가포르 제조기술연구소의 적층 가공 공동연구소 협약식(출처 : 홈페이지)

일본 라쿠텐기술연구소(楽天技術研究所, RIT)에 따르면 노르웨이 매리타임로보틱스(Maritime Robotics)와 무인화물선 관련 기술을 공동 연구하기로 합의했다.무인수상정(USV)를 활용한 미래 전자상거래(EC) 분야 등 비용절감 가능성을 연구하는 것이 목적이다. 양사의 공동연구 합의로 향후 해상에서 자율운송을 실현하겠다는 목표를 설정했다.라쿠텐기술연구소는 일본 인터넷 서비스기업 라쿠텐(楽天)의 연구개발기관으로 물체인식, 인공지능, 물류최적화의 기술을 활용할 계획이다.노르웨이 매리타임로보틱스는 무인선박운항 기술개발을 수행하고 있는 기업으로 제어 및 센서시스템 기술 등을 적용할 계획이다.▲ Japan_Rakuten IT_Logo▲라쿠텐기술연구소(楽天技術研究所, RIT) 로고

일본 인공지능벤처기업인 엑사인텔리전스(ExaIntelligence)에 따르면 2017년 4월 인도 대학과 AI개발로 협력하는 협정을 맺었다. 인도 남동부 안드라프라데시주의 안드라대학과 제휴해 AI의 산업활용에 대해 공동연구를 시작할 계획이다.이과계열 인재를 배출하고 있는 인도 대학에서 AI개발에 필수적인 데이터 분석 등에 우수한 인재를 확보하기 위한 목적도 있다.엑사인텔리전스는 일본에서도 교토대학 및 와세다대학과 제휴하고 있지만 국내에서는 인재가 부족해 난항을 겪고 있다.참고로 일본 경제 산업성에 따르면 첨단 IT인재는 최근 1.5만명이 부족하며 2020년에는 5만명 가까이 확대할 것으로 전망하고 있다.▲엑사인텔리전스(ExaIntelligence) 홈페이지

일본 도호쿠대학(東北大学)의 미래과학기술공동연구센터(未来科学技術共同研究センター)는 2016년 8월 리튬이온전지의 저비용생산기술을 확립했다고 발표했다.망간계열의 재료를 사용해 설비투자 등의 부담을 억제하고 안전성을 높였다. 도호쿠대학 벤처기업인 미라이에너지연구소가 전지제조에 참가를 희망하는 현지업체에 기술을 이관할 방침으로 전지의 용도 확대 및 도호쿠지역의 산업진흥을 촉진한다.