전문가, Microsoft의 '양자 도약'이 '기초적인 Python 오류'로 인해 무효라고 주장

권위 있는 학술지 Nature가 Microsoft의 양자 컴퓨팅 돌파구 달성 주장에 대한 동료 검토(peer-reviewed) 비판 논문을 게재했으며, 이 논문을 작성한 과학자는 본질적으로 Redmond(Microsoft의 별칭)가 틀렸다고 말했습니다.

Microsoft는 2025년 2월 Majorana라고 불리는 기술을 공개하며 양자 돌파구를 이루었다고 주장했으며, "이 돌파구는 일부가 예측한 것처럼 수십 년이 아니라 수년 내에 진정으로 의미 있는 양자 컴퓨터를 만들 수 있게 해줄 것"이라고 예측했습니다.

이 소프트웨어 거대 기업의 양자 컴퓨팅 접근 방식은 과학자들이 직접 관찰하지 못한 아원자 입자인 Majorana 입자를 포함합니다. 이 회사는 수년간 이 접근 방식을 추진해 왔으나, 일부 논문의 철회로 이어진 역풍을 겪기도 했습니다. 그러나 지난해 Microsoft는 Majorana 입자를 관찰했을 뿐만 아니라 이를 양자 컴퓨터에서 활용했다고 주장했습니다.

해당 주장에 대한 비판은 빠르고 날카로웠습니다. 우리는 Microsoft의 연구를 "신뢰할 수 없으며" 심지어 "사기적"이라고 묘사하는 데 동의하는 전문가들이 있다는 사실을 보도한 바 있습니다.

Microsoft는 자사의 연구가 건전하다고 주장하며 2026년 6월 초, 자체 에이전트형 AI (agentic AI)의 도움을 받아 개발한 "차세대 위상 양자 칩 (next-generation topological quantum chip)"인 Majorana 2를 발표했습니다.

Windows 거대 기업인 Microsoft는 St Andrews 대학교의 강사인 Henry Legg 박사가 제기한 2025년 Majorana 발표에 대한 비판에 대해 답변할 권리를 부여받은 후 해당 연구를 공개했습니다. Nature는 4월 20일에 Legg의 논문을 수락하고 6월 24일에 발행되도록 일정을 잡았습니다.

"수송을 통한 위상 간극 탐지의 견고성에 대하여 (On the robustness of topological gap detection via transport)"라는 제목의 Legg의 분석은 Microsoft가 틀렸음을 시사합니다.

Legg는 The Register에 보낸 이메일에서 "작년에 그들은 '위상 양자 슈퍼컴퓨터 (topological quantum supercomputer)'까지 수십 년이 아니라 수년 남았다고 주장했습니다"라고 말했습니다. "제 느낌에는 수십 년이 아니라 수 세기가 걸릴 것 같습니다. 만약 작동한다 하더라도 — 제가 본 바에 따르면, 작동하지 않을 가능성이 가장 높은 시나리오입니다."

Legg는 Microsoft가 2025년에 발표한 연구를 분석한 결과, 위상 초전도체 (topological superconductor)를 구축하기 위해 포착하기 어려운 Majorana 입자를 발견하고 제어할 수 있다는 회사의 주장이 면밀한 검토를 견뎌내지 못한다고 주장합니다.

"저는 Microsoft의 튜닝 소프트웨어 (tune-up software)에 결함이 있으며, 코딩 오류로 인해 동료 검토자 (peer reviewers)들에게 잘못된 진술이 전달되었음을 입증합니다."라고 Legg는 말했습니다. "원문 논문에서 누락된 로우 데이터 (Raw data) 또한 Microsoft의 장치에 상당한 무질서 (disorder)가 포함되어 있으며, 위상 간극 (topological gap)의 존재와 호환되지 않음을 나타내는 것으로 보입니다. 즉, Microsoft의 주장을 위한 전제 조건이 충족되지 않은 것으로 보이지만, 이 데이터가 원문 출판물에 나타나지 않았기 때문에 가려졌습니다."

본질적으로, Microsoft는 Majorana 입자를 사용하여 양자 계산 (quantum calculations)을 수행하기 위한 전제 조건으로 간주되는 상전이 (phase transition)를 탐지하는 데 사용할 수 있는 위상 간극 프로토콜 (Topological Gap Protocol, TGP)을 제안했습니다.

Legg는 원문 출판물에서 누락된 기초 수송 데이터 (transport data, 입자 변화 측정값)에 대한 분석을 바탕으로, Microsoft가 자신의 논지를 뒷받침하는 결과에만 집중하고 부정적인 결과로 해석될 수 있는 데이터는 무시하는 쪽을 선택했다고 주장합니다.

그는 자신의 비판에서 다음과 같이 언급했습니다: "TGP 플로팅 (plotting) 코드는 소위 위상적이라고 주장되는 가장 큰 영역만을 강조하도록 설정되어 있었습니다."

"그 주요 결과는 튜닝 프로토콜 (TGP)을 통과한 다른 영역들이 누락되었다는 점입니다."라고 Legg는 말했습니다. "동료 검토자들이 다른 영역이 존재하는지 물었을 때, Microsoft는 탐색된 범위 내에서 프로토콜을 통과하는 유일한 영역을 조사했다고 부정확하게 진술했습니다. 이는 사실이 아니었습니다."

Legg는 또한 Microsoft가 코드를 잘못 다루었다고 주장합니다. 그의 분석에 따르면, "코드는 물리적 값 (physical value) 대신 배열 인덱스 (array index)를 기반으로 바이어스 전압 (bias voltage)을 반대칭화 (antisymmetrized)했습니다."

다시 말해, Microsoft의 연구원들은 인덱스가 참조하는 값 대신 배열 인덱스(array index)—배열 내 값의 위치를 식별하는 번호—를 평가함으로써 기본적인 프로그래밍 실수를 저질렀습니다.

"이러한 대안적인 영역들을 숨긴 두 가지 꽤 기본적인 Python 프로그래밍 오류가 있었습니다."라고 Legg는 설명했습니다. "그들의 플로팅 소프트웨어(plotting software)에는 단 하나의 가장 큰 영역만 표시하도록 강제하는 필터(zbp_cluster_numbers=[1])가 하드코딩되어 있어, 위상 맵(phase maps)에서 다른 성공적인 결과들을 숨겼습니다. 이를 zbp_cluster_numbers=[1,2]로 변경하면 이미 두 번째 영역이 나타납니다."

Legg는 다음과 같이 덧붙였습니다. "TGP 소프트웨어는 실제 물리적 바이어스 전압 (physical bias voltages)을 무시하고, 단순히 인덱스 위치를 기반으로 Python 배열을 반전(x[::-1])시켜 데이터를 변환했습니다."

The Register에 제공된 성명에서 Microsoft 양자 하드웨어 그룹의 기술 펠로우(technical fellow)이자 부사장인 Chetan Nayak 박사는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 우리의 결과와 로드맵(roadmap)을 지지합니다."

"결국, 성공이란 확장 가능한 양자 컴퓨터를 인도하는 것입니다. 우리는 로드맵을 실행할 수 있는 능력에 확신을 가지고 있으며, DARPA와의 지속적인 협력에 자부심을 느낍니다. DARPA는 고도로 자격을 갖춘 전문가 팀과 함께 우리의 결과(공개된 결과와 독점적 결과 모두)를 독립적으로 평가한 후, Microsoft를 양자 벤치마킹 이니셔티브(Quantum Benchmarking Initiative)의 최종 단계로 이동시켰습니다. 회의론과 엄격함은 과학적 과정의 특징이며, 우리는 이를 높게 평가하고 다양한 학계로부터 지지를 받아왔습니다. 우리는 대화에 참여해 왔으며, 우리의 철저한 반박은 Nature에 의해 수용되어 게재되었습니다."

Microsoft의 반박은 Legg의 분석이 타당하지 않다고 주장합니다. 이 소프트웨어 거물은 자사의 신호 측정(signal measurements)이 모든 것을 포괄하도록 의도된 것이 아니며, "TGP 처리 과정에서의 사소한 오프-바이-원-픽셀 버그(minor off-by-one-pixel bug)"는 중요하지 않다고 주장합니다.

답변은 다음과 같이 결론짓습니다: "요약하자면, Legg는 실험의 근저에 있는 물리적 메커니즘보다는 수송 튜닝 (transport tune-up) 절차에 대한 선택적 검토와 심사위원 서신(referee correspondence) 내 고립된 문구들에 대한 좁은 해석에 집중하고 있습니다. 그는 우리 연구의 핵심인 정전 용량 (capacitance) 측정값에 대해서는 다루지 않으면서, 우리의 수송 스펙트럼 (transport spectra)에 대해 근거 없는 주장에 의존하고 있으며, 수송 데이터에 대한 그의 대안적 처리는 동일한 데이터 세트에 대한 더 엄격한 분석과 일치하지 않습니다. 결정적으로, Legg는 정전 용량 신호나 RTS 현상 (RTS phenomenology)을 재현할 수 있는 대안적인 물리 모델을 제시하지 못하며, 우리의 연구 결과에 대한 실질적인 과학적 도전이 되지 못합니다."

Legg는 그러한 비판이 근거가 없다고 생각합니다.

"그들은 이러한 문제들을 사소한 버그로 치부하며 무시하려 하고, 사후적으로 자신들의 증거 계층을 조정하려 합니다"라고 그는 말했습니다. "요컨대, Microsoft의 답변은 본질적으로 특정 정전 용량 측정이 관찰되었기 때문에, 그러한 측정을 수행하기 위한 전제 조건이 충족되었음에 틀림없다고 주장하는 것입니다. 주제의 복잡성에도 불구하고, 그들의 순환 논리 (circular reasoning)가 명확히 드러나기를 바랍니다."

Majorana 2의 발표는 Microsoft의 작업에 대한 Legg의 평가를 바꾸지 않았습니다.

"Majorana 2는 고객이 사용할 수 없으며, 단일 큐비트 (single qubit)인지조차 증명되지 않았습니다"라고 Legg는 말했습니다. "단일 장치에 기반하고 있다는 점을 고려할 때 실제로 신뢰를 주어서는 안 되는 그들의 프리프린트 (preprint)는, X-측정 (X-measurement)조차 주장하지 않고 있습니다 (그들은 작년에 Majorana 1에 대해 결국 이를 수행했지만, 그 프리프린트 또한 아직 출판되지 않았습니다). 본질적으로, 그들의 '1,000배 더 신뢰할 수 있는'이라는 주장은 고전적 비트 (classical bit)의 수명 (상태의 패리티 (parity))를 의미합니다. 이것이 큐비트이며 중첩 (superposition)을 유지할 수 있다는 증거는 없습니다. 내 컴퓨터의 고전적 비트들은 수명이 매우 길지만 (수년 동안!), 그렇다고 해서 그것들이 좋은 큐비트가 되는 것은 아닙니다."

"Majorana 2의 경우, Microsoft가 작년 자신들의 주장(claims)에 있어 그것이 매우 중요하다는 것을 분명히 알고 있었음에도 불구하고 왜 X-측정 (X-measurement)을 보고하지 않는지 물어야 합니다. 저는 그들이 Majorana 2 장치로도 동일하다고 여겨지는 X-측정을 시도했으나 결과가 좋지 않았을 것이라고 가정하는 것이 매우 합리적이라고 생각합니다. 제가 본 모든 것에 근거했을 때, 이 모든 것이 무질서 물리학 (disorder physics)처럼 보이고 그들은 단 하나의 큐비트 (qubit)에 대해서도 어떠한 종류의 제어 (control)도 보여주지 못했기 때문에 이는 놀라운 일이 아닙."