IBM, 양자 컴퓨팅 도약 위한 새로운 양자 칩 ‘나이트호크’와 ‘룬’ 공개

양자 컴퓨팅 분야의 선두 주자인 IBM이 양자 우위와 오류 보정 컴퓨팅 실현을 위한 중요한 발걸음을 내디뎠습니다. 바로 새로운 양자 칩 ‘나이트호크(Nighthawk)’와 ‘룬(Loon)’을 공개한 것입니다. 이번 발표는 단순한 신제품 출시를 넘어, 양자 컴퓨팅 기술의 상용화를 앞당기는 중요한 이정표로 평가받고 있습니다. IBM은 이번 하드웨어 혁신과 더불어 제조 및 소프트웨어 분야에서도 괄목할 만한 성과를 거두며 양자 컴퓨팅 시대를 향한 야심찬 로드맵을 제시했습니다.

양자 우위를 향한 핵심, ‘나이트호크’ 칩

IBM의 '나이트호크' 칩은 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터의 성능을 뛰어넘는 '양자 우위'를 달성하는 데 핵심적인 역할을 수행합니다. 120 큐비트와 218개의 조절 가능한 커플러를 갖춘 이 칩은 이전 모델 대비 회로 복잡성을 30%나 증가시키면서도 낮은 오류율을 유지합니다. IBM은 '나이트호크' 칩이 초기에는 최대 5,000개의 2 큐비트 게이트를 처리하고, 2028년까지는 15,000개까지 확장될 것으로 기대하고 있습니다. 이러한 성능은 AI 개발 및 과학 모델링에 사용되는 고성능 모바일 워크스테이션을 보완할 수 있을 것으로 전망됩니다.

오류 보정 컴퓨팅의 가능성, ‘룬’ 칩

한편, '룬' 칩은 오류 보정 양자 컴퓨팅에 필요한 핵심 하드웨어 요소를 처음으로 구현한 실험적인 칩입니다. 큐비트를 수평 및 수직으로 연결하여 보다 효율적인 양자 오류 수정을 위한 새로운 아키텍처를 탐색합니다. IBM은 '룬' 칩이 대규모 오류 보정에 필요한 모든 핵심 프로세서 구성 요소를 시연한 최초의 사례라고 주장합니다. '룬' 칩은 양자 컴퓨팅의 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

양자 컴퓨팅 상용화를 위한 IBM의 노력

IBM 리서치 및 IBM 펠로우인 제이 감베타(Jay Gambetta)는 "진정으로 유용한 양자 컴퓨팅을 세상에 제공하는 데에는 많은 핵심 요소가 있습니다. IBM은 혁신적인 양자 소프트웨어, 하드웨어, 제조 및 오류 수정을 신속하게 발명하고 확장하여 혁신적인 애플리케이션을 구현할 수 있는 유일한 회사라고 믿습니다."라고 밝혔습니다. 이러한 목표를 지원하기 위해 IBM은 양자 프로세서 생산을 뉴욕 올버니 나노테크 콤플렉스에 있는 300mm 웨이퍼 제조 시설로 이전했습니다. 이 변경으로 인해 개발 속도가 두 배로 빨라져 여러 칩 설계를 동시에 테스트하고 양자 칩의 물리적 복잡성을 10배로 늘릴 수 있습니다.

소프트웨어 및 협력을 통한 시너지 효과

IBM은 업데이트된 Qiskit 도구를 사용하여 양자 회로 정확도를 24% 향상시키고 HPC 지원 오류 완화를 통해 계산 비용을 100배 이상 줄입니다. 또한 Algorithmiq, BlueQubit 및 Flatiron Institute와 협력하여 "양자 우위"를 추적하고 검증하는 커뮤니티 주도 노력을 지원하고 있습니다. 이러한 협력은 양자 컴퓨팅 기술의 발전과 상용화를 가속화하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

맺음말

IBM의 새로운 양자 칩 공개는 양자 컴퓨팅 기술의 상용화에 한 걸음 더 다가섰음을 의미합니다. ‘나이트호크’ 칩과 ‘룬’ 칩은 각각 양자 우위 달성과 오류 보정 컴퓨팅 실현에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. IBM은 하드웨어 혁신뿐만 아니라 소프트웨어 개발 및 협력을 통해 양자 컴퓨팅 생태계를 확장하고 있으며, 앞으로 양자 컴퓨팅 분야에서 어떤 혁신을 보여줄지 기대됩니다.