IBM, 2029년 세계 최초 허용오류 양자컴퓨터 출시 예정

IBM은 2029년까지 전 세계 최초의 오류 수정용 양자 컴퓨터를 출시할 예정이다. 이 컴퓨터는 1억 번의 연산을 수행할 수 있으며, 현재 장소 건설이 진행 중이다. 2022년 기술 로드맵에서 IBM은 2024년에 Crossbill과 Flamingo라는 이름의 다중 양자 비트 처리기 출시를 발표했다. Crossbill은 408개의 양자 비트를 가진 컴퓨터로, 단순한 단거리 결합 기술의 응용을 처음으로 실현한다. 반면 Flamingo는 1,386개의 양자 비트를 가지며, 장거리 결합 방식을 통해 확장성을 높인다. 2023년, IBM의 과학자들은 qLDPC 코드(또는 이중 변수 자동차 코드/gross 코드)를 개발해 12개의 논리 양자 비트를 144개의 물리 양자 비트와 144개의 보조 양자 비트로 총 288개의 물리 양자 비트를 사용해 오류 수정 능력을 실현했다. 표면 코드는 고양자 컴퓨터에서 오류 수정의 전통적인 방법으로, 높은 오류율을 허용하며 가까운 거리에서 결합을 지원하고 동시에 비트 반전과 상대위상 반전 등의 장점을 지니고 있다. 그러나 IBM은 qLDPC 코드의 효율성이 표면 코드와 동등하다는 것을 검증했으며, qLDPC 코드는 물리 양자 비트의 수가 표면 코드의 10분의 1만 있어도 같은 기능을 수행할 수 있다는 점에서 본질적인 차이를 보인다. IBM은 arXiv에서 발표한 최신 논문에서, 모듈화된 양자 컴퓨터의 엄격한 프레임워크를 설명했다. 이 프레임워크는 2024년 Nature 저널에 발표한 이론적 논문에서 제시한 이중 변수 자동차 코드를 기반으로 한다. 또한 IBM은 두 번째 논문을 발표하며, 정확성, 속도, 그리고 효율성을 갖춘 실시간 오류 수정 디코더 방안을 제시했다. 이 디코더는 FPGA나 ASIC 칩에 효과적으로 구현될 수 있으며, 실시간 오류 수정을 가능하게 한다. "이러한 발전은 IBM의 양자 오류 수정 방법의 신뢰성을 강화하였습니다." 영국 양자 컴퓨팅 창업 회사 Riverlane의 해독 담당 관리자 Neil Gillespie는 평가했다. 현재 IBM의 양자 기술은 업계 선두를 달리고 있다. IBM은 클라우드를 통해 다양한 양자 컴퓨터를 제공하며, 그 중 하나인 156개의 양자 비트를 가진 Heron 처리기는 현재 가장 성능이 우수한 양자 처리기로 알려져 있다. Heron은 IBM Quantum System Two 시스템뿐만 아니라 다른 양자 컴퓨팅 플랫폼에도 널리 통합되어 사용되고 있다. IBM의 이러한 노력은 양자 컴퓨팅 분야에서 중요한 진전을 이루고 있다. 양자 컴퓨터는 전통적인 컴퓨터보다 더 복잡한 문제를 빠르고 효율적으로 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, IBM의 새로운 오류 수정 기술은 이 잠재력을 현실화하는 데 큰 역할을 할 것이다. 양자 컴퓨팅의 주요 장애물 중 하나는 오류 수정이며, IBM의 접근 방식은 이를 극복하기 위한 실질적인 해결책을 제시하고 있다. IBM의 양자 컴퓨팅 로드맵은 2024년부터 시작되는 여러 단계로 구성되어 있다. 첫 단계에서는 Crossbill과 Flamingo 처럼 특정 수의 양자 비트를 활용하는 처리기를 개발할 계획이다. 이후 단계에서는 qLDPC 코드를 포함한 다양한 오류 수정 기법을 적용하여, 고성능 양자 컴퓨터의 개발을 가속화할 것으로 기대된다. 업계 전문가들은 IBM의 이 같은 노력이 양자 컴퓨팅의 상용화에 크게 기여할 것이라고 평가했다. 양자 컴퓨팅은 암호학, 재료 과학, 화학, 금융 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 가능성이 있으며, IBM의 기술은 이를 실현하는 데 필요한 핵심 요소 중 하나로 여겨진다. IBM은 양자 컴퓨팅 분야의 리더로서, 이러한 혁신을 통해 앞으로의 기술 발전에 큰 영향을 미칠 것으로 전망된다.