IBM, 양자컴·슈퍼컴 '하이브리드' 실현…2029년 오류 내성 양자컴 목표

[산업일보]
최근 2029년까지 오류 내성 양자컴퓨터인 퀀텀 스탈링(Quantum Starling)을 구축하겠다고 발표해 국내외 주목을 받고 있는 IBM이 이와 관련해 구체적인 청사진을 내놨다.

IBM 아태사업본부장을 맡고 있는 표창희 상무는 24일 서울 양재동 aT센터에서 열린 '퀀텀코리아 2025'에서 "양자 컴퓨터 분야 오류 완화 수정을 통해 2029년에는 실제 오류가 수정된 양자 컴퓨터 서비스를 클라우드에서 제공할 것"이라 밝혔다.

현재 양자 컴퓨팅 분야에서 가장 난제로 꼽히는 건 '오류 완화'다. 양자 컴퓨터의 연산 단위인 큐비트(Qubit)는 노이즈와 외부 간섭에 취약해 양자 연산의 신뢰도를 떨어뜨리는 원인이 된다. IBM은 오는 2029년까지 이같은 문제를 해결하고, 학계 및 기업 등을 대상으로 서비스화까지 마치겠다는 계획이다.

표 상무는 "IBM은 이미 '이글' 프로세서를 통해 양자 유용성 단계에 도달했다"며 "여기서 더 나아가 양자 우위와 에러 수정까지 되는 내성 상태가 필요하다고 보고 있다"고 말했다.


IBM이 제시한 시스템은 'IBM Quantum Starling'이라는 이름으로, 약 200개의 논리 큐비트(logical qubit)를 활용해 1억 개 이상의 양자 연산을 수행하는 성능을 목표로 한다. 특히 qLDPC 기반의 에러 정정 코드와 고속 디코더를 적용해 양자 연산 중 오류 발생을 실시간으로 제어할 수 있도록 설계됐다.

IBM은 뉴욕 포킵시에 건설 중인 새 IBM 퀀텀 데이터 센터에 퀀텀 스탈링을 설치할 계획으로, 연산 과정에 고전 컴퓨팅 요소가 병렬로 작동하는 구조도 공개했다. 이를 위해 IBM은 최근 양자-고전 통합 제어시스템, 분산형 양자 인프라 등도 개발 중이다.

이에 앞서 IBM은 내년 말까지 양자 우위를 입증하겠다는 계획이다. 표 상무는 가장 먼저 양자 우위가 발생할 분야를 화학 분야로 꼽았다. 그는 "화학 구조 분석이나 신약 개발을 위한 단백질 구조 분석에서 양자 컴퓨터가 우위를 다른 분야 보다 빨리 달성할 것이며, 그다음은 수학 연산 분야가 될 것"이라고 말했다.

한편, IBM은 이날 일본의 국립 연구기관인 이화학연구소(RIKEN)와 함께 미국 외 지역 최초로 IBM 퀀텀 시스템 투 (IBM Quantum System Two)를 설치, 가동했다고 밝혔다.

IBM 퀀텀 시스템 투는 IBM의 최신 156 큐비트 양자 프로세서인 IBM 퀀텀 헤론(IBM Quantum Heron)을 탑재하고 있다.

이 시스템은 전세계으로 강력한 슈퍼컴퓨터 중 하나인 일본의 후가쿠(Fugaku)와 함께 배치돼 각 시스템이 가장 적합한 연산을 자연스럽게 분담해 처리할 수 있게 했다.