"스탈링으로 성능 2만배 도약"…IBM '2029년 양자컴퓨터 청사진'

"오류 수정 효율 혁신으로 물리적 큐비트 수 최소화"
'퀀텀 룬-퀀텀 쿠카부라-퀀텀 코카투' 3단계 로드맵 제시

오류내성 양자컴퓨터 IBM 퀀텀 스탈링이 구축될 IBM 퀀텀 데이터센터 렌더링 이미지(IBM 제공)

(서울=뉴스1) 김민석 기자 = IBM이 2029년까지 세계 최초 대규모 오류 내성(fault-tolerant) 양자컴퓨터 '퀀텀 스탈링'(Quantum Starling) 구축 로드맵을 10일(현지시간) 발표했다.

이 시스템은 뉴욕주 포킵시(Poughkeepsie) 신규 데이터센터에 설치된다.

IBM 관계자는 "퀀텀 스탈링 구축 시 기존 양자컴퓨터 대비 2만 배 이상의 연산 성능을 구현할 전망"이라며 "스탈링의 계산 상태를 표현하려면 세계 최고 성능 슈퍼컴퓨터 10의 48승 대 분량의 메모리가 필요할 정도로 복잡한 양자 상태를 탐구할 수 있을 것"이라고 말했다.

오류내성 양자컴퓨터 IBM 퀀텀 스탈링 랜더링 이미지(IBM 제공)

IBM은 연구진이 개발한 '바이사이클 아키텍처'를 통해 오류 수정 효율성을 혁신했다고 설명했다.

해당 기술은 저밀도 패리티 검사 코드 기반으로 기존 표면 코드 대비 물리적 큐비트 수를 획기적으로 줄여 장거리 큐비트 연결을 지원한다.

IBM은 2029년 스탈링 출시 전까지 단계별 테스트 프로세서를 선보인다.

3단계 로드맵은 2025년 장거리 큐비트 연결 테스트용인 'C-커플러'를 탑재하는 퀀텀 룬, 2026년 모듈형 프로세서로 양자 메모리·논리 연산 통합하는 퀀텀 쿠카부라, 'L-커플러'로 다중 칩 연동을 구현한 퀀텀 코카투 구축 등이다.

IBM 퀀텀 로드맵(IBM 제공)

아빈드 크리슈나 IBM 회장은 "퀀텀 스탈링 구축 계획은 수학·물리학·공학 분야와 심층적으로 협업해 실현됐다"며 "양자컴퓨터가 산업 현장의 복잡한 문제 해결에 본격적으로 활용될 것"이라고 강조했다.

제이 감베타 IBM 퀀텀 부문 부사장은 "이제 기적이 아닌 공학적 도전만 남았다"며 "2029년까지 모든 기술 요소를 검증 완료할 것"이라고 했다.

ideaed@news1.kr

<용어설명>

■ 바이사이클 아키텍처
바이사이클 아키텍처(Bicycle Architecture)는 IBM이 개발한 대규모 오류 내성(결함 허용·fault-tolerant) 양자컴퓨터를 실현하기 위한 혁신적 양자 컴퓨팅 구조를 말한다.

■ 저밀도 패리티 검사
저밀도 패리티 검사(LDPC·Low-Density Parity-Check) 코드는 양자 오류 수정 분야에서 기존 표면 코드(surface code) 대비 효율성을 획기적으로 개선한 기술이다. 희소 행렬(sparse matrix)을 기반으로 한 오류 정정 코드로 양자컴퓨팅의 물리적 큐비트 수 절감과 장거리 큐비트 연결 구현에 핵심 역할을 한다.