IBM이 연세대학교, 서울대학교, 일본의 게이오대학교와 도쿄대학교, 미국의 시카고대학교 등 한·미·일 5개 유수 대학과 함께 진행하고 있는 글로벌 양자 교육 사업이 지난 1년간 괄목할 만한 성과를 거둔 것으로 나타났다.
IBM은 9일, 지난해 말 발표한 이 사업을 통해 2024년 한 해 동안에만 2,400명이 넘는 학생들에게 양자 컴퓨팅 관련 교육을 성공적으로 제공했다고 밝혔다. IBM은 앞으로 10년간 이들 대학과 협력하여 총 4만 명의 양자 컴퓨팅 전문가를 육성한다는 목표를 설정한 바 있다.
IBM과 각 대학들은 미래 핵심 기술로 꼽히는 양자 기술의 확산을 위해, 그리고 빠르게 증가하는 양자 컴퓨팅 관련 산업의 인력 수요를 충족시키기 위해 수준 높은 교육 자원 제공에 힘을 쏟고 있다.
이 국제 양자 교육 사업은 학생과 교육자 모두를 위한 맞춤형 전략을 통해 진행된다. 교수진이 기존 강의에 쉽게 접목할 수 있도록 개발된 오픈 소스 소프트웨어 개발 키트 ‘키스킷(Qiskit)’ 기반의 강의 모듈과 다양한 과학기술 분야의 교수진이 활용할 수 있는 새로운 양자 교육 커리큘럼이 주요 전략으로 활용된다. 또한, 지역 사회 중심의 교육 행사, 공동 여름 프로그램, 양자 리더십 프로그램 등을 통해 미래 양자 기술 연구 인력 양성에도 적극적으로 나서고 있다.
특히, 현재 교육 현장에서는 100 큐비트 이상의 유용성 단계 양자 프로세서를 활용한 교육이 이루어지고 있어, 대학 강의에서 대학원 수준의 심도 깊은 교육과 차세대 양자 컴퓨팅 과학자 양성을 위한 새로운 시도가 활발하게 이루어지고 있다. 실제로 도쿄대학교 학생들은 킥드 아이징 모델에 대한 유용성 단계 연산을 통해 2023년 네이처지에 실린 IBM 퀀텀의 유용성 실험을 재현하는 데 성공하기도 했다.
양자 컴퓨팅 교육의 발전은 초기 일부 명문 교육 기관에 국한되었던 것에서 벗어나, 기술 발전과 접근성 향상으로 진입 장벽이 낮아지고 있다는 점에서 기존 컴퓨팅 발전 과정과 유사한 양상을 보인다. 다만, 기존 컴퓨팅 분야에서 이 과정에 수십 년이 걸린 반면, 양자 컴퓨팅 분야에서는 불과 몇 년 만에 이러한 변화가 나타나고 있다는 점이 주목할 만하다. 현재 대학들은 개방형 교육 원칙, 키스킷 SDK와 같은 오픈 소스 도구, 커뮤니티 주도 프로그램 등을 통해 전 세계 수백만 명의 학습자들이 양자 컴퓨팅에 쉽게 접근할 수 있도록 지원하고 있다.
대학생이 아니더라도 IBM 퀀텀 러닝 플랫폼을 통해 양자 정보 과학 입문 강좌부터 특정 활용 사례 실습 튜토리얼까지 모든 학습 자료를 무료로 이용할 수 있다. 또한, IBM 퀀텀이 도쿄대학교와 협력 개발한 14개의 강의와 실습으로 구성된 유용성 단계 양자 컴퓨팅 과정은 최근 일반 대중에게도 공개되어, 관심 있는 학생, 교육자, 개발자, 연구자 누구나 현재 양자 하드웨어에서 효율적인 계산 확장을 위한 학습을 할 수 있게 되었다.
연세대학교는 2024년 국내 최초로 IBM 퀀텀 시스템 원을 도입하여 학부 및 대학원생들의 양자 정보 과학 연구를 지원하고 있으며, 현재 교내 IBM 퀀텀 시스템 원을 활용하여 학부 양자 컴퓨팅 과정 2개와 대학원 세미나 2개를 운영하며 100명의 학생이 수강하고 있다. 2025년 9월에는 석박사 과정의 양자정보학과 신설을 계획하고 있으며, IBM과 협력하여 학부 양자 정보 과학 과정에 새로운 키스킷 강의실 프로그래밍 모듈을 통합하고 있다. 작년 11월에는 자체적으로 키스킷 가을 축제를 개최하여 140여 명의 학생이 참여하는 성과를 거두었다.
서울대학교는 컴퓨터공학부에서 키스킷을 활용한 양자 컴퓨팅 및 양자 정보 과학 학부 과정을 운영하고 있으며, 이 강의는 유튜브 채널을 통해 공개되어 높은 조회수를 기록하고 있다. 봄 학기 수업의 일환으로 IBM 퀀텀 챌린지를 도입하여 학생들이 개인 또는 그룹으로 문제를 해결하고 디지털 인증 배지를 획득할 수 있도록 지원하고 있다. 2025년 봄 학기부터는 물리학 및 천문학부에서도 키스킷 강의실 모듈을 활용한 첫 번째 학부 양자 컴퓨팅 과정을 개설했다.
게이오대학교는 2018년 5월 아시아 태평양 지역 대학 최초로 IBM 퀀텀 네트워크에 가입한 이후 이 지역의 양자 컴퓨팅 연구 및 교육 허브 역할을 수행하고 있다. 작년에 IBM과 협력하여 학부 및 대학원 과정에서 최신 버전의 키스킷을 활용한 실습형 양자 프로그래밍 교육을 제공했으며, 현재 3개 학부 과정, 1개 대학원 과정, 1개 연구 그룹에서 총 773명의 학생들에게 양자 컴퓨팅 교육을 제공하고 있다.
도쿄대학교는 IBM 퀀텀 시스템 원과 테스트베드를 갖춘 IBM 퀀텀 컴퓨팅 센터를 운영하며 2019년부터 IBM과 협력하여 대학원 수준의 양자 정보 과학 과정을 제공하고 있다. 이번 교육 사업을 통해 IBM과 공동으로 대학생들이 양자 컴퓨터에서 유용성 단계 애플리케이션을 구현하는 방법을 학습하는 새로운 양자 컴퓨팅 과정을 개발했다. 현재 3개의 학부 양자 컴퓨팅 과정과 1개의 대학원 과정을 운영하며 200명의 학생이 교내 IBM 퀀텀 시스템을 활용한 교육을 받고 있다. 지난 가을에는 3일간의 키스킷 가을 축제를 개최하여 학생들이 키스킷 전문가로부터 양자 컴퓨팅을 배우고 실제 양자 컴퓨터를 사용하는 경험을 쌓았다.
시카고대학교는 양자 생태계 구축을 위해 오랫동안 인재 육성 사업을 진행해 왔으며, 2023-24학년도에는 물리학과, 수학과, 컴퓨터과학과, 화학과, 프리츠커 분자공학부 등 다양한 학과에서 21명의 교수진이 29개의 양자 중심 강좌를 개설했다. 또한 지난 여름에는 IBM과 함께 학부생들을 위한 ‘멧칼프 클리닉’ 프로젝트를 진행하여 학생들이 IBM 퀀텀 팀과 협력하여 양자역학 기초 교육용 마인크래프트 데모를 제작하거나 어려운 주제를 대중에게 전달하는 방법을 배우는 등 심도 있는 학습 기회를 가졌다.
