[더구루=오소영 기자] 캐나다 자나두 퀀텀 테크놀로지스(Xanadu Quantum Technologies Inc. 이하 자나두)가 차세대 배터리 소재 연구에 활용될 양자컴퓨팅 알고리즘을 개발했다. 에너지밀도를 획기적으로 높일 수 있는 '리튬 과잉(lithium-excess)' 배터리의 상용화를 앞당길 것으로 전망된다.

21일 자나두에 따르면 이 회사는 최근 차세대 배터리 소재 발굴과 분석을 가속화하는 양자컴퓨팅 알고리즘을 개발했다.

자나두는 토론토 대학교, 캐나다 국립연구위원회(NRC)와 공동 연구를 수행했다. NRC의 응용 양자컴퓨팅 챌린지 프로그램에 참여해 배터리용 리튬 과잉 양극재 소재를 연구했다.

이번 연구에서는 충·방전 반복 과정에서 배터리 용량이 점진적으로 감소하는 현상을 분석하기 위해 '비탄성 X선 산란(Resonant Inelastic X-ray Scattering, RIXS)' 기술을 활용했다. 특히 RIXS를 통해 확보된 방대한 데이터를 양자 알고리즘으로 분석함으로써, 기존에는 어려웠던 고난도 시뮬레이션을 가능하게 했다.

또한 연구팀은 리튬 함량이 높은 니켈·망간·코발트(Li-rich NMC) 양극재의 경우, 500개 미만의 논리 큐비트(logical qubits)로도 시뮬레이션이 가능하다고 설명했다. 이는 수년 내 상용화가 예상되는 초기 단계의 양자컴퓨터로도 배터리 소재 연구에 활용할 수 있음을 의미한다.

크리스티안 위드브록(Christian Weedbrook) 자나두 설립자 겸 최고경영자(CEO)는 "고에너지밀도 배터리 개발은 미래 에너지 수요를 충족하는 데 중요하다"며 "저희 연구 결과는 내결함성 양자컴퓨팅을 배터리 산업과 차세대 소재 개발의 필수 도구로 자리매김하게 할 것"이라고 밝혔다.