"2029년 산업 현장에 투입할 수 있는 완전한 오류내성 양자컴퓨터를 구현하겠다.
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IBM이 내년 기존 컴퓨터로는 풀 수 없는 문제를 양자컴퓨터가 해결하는 '양자우위(quantum advantage)' 달성을 목표로 하고, 2029년에는 산업 적용이 가능한 수준의 완전한 오류 보정 기능을 갖춘 양자컴퓨터를 실현하겠다는 중장기 계획을 내놨다.
11일 서울 소공동 롯데호텔에서 열린 '2025 아시아미래기업포럼' 기조연설에 나선 백한희 IBM 퀀텀 알고리즘 센터 총괄 디렉터(박사)는 "양자컴퓨터는 이제 실험실 수준을 넘어, 현실에서 활용 가능한 계산 능력에 도달했다"고 말했다.
백한희 박사는 IBM의 연도별 양자 기술 발전 로드맵을 구체적으로 제시했다.
2023년에는 '양자 유틸리티', 즉 양자컴퓨터가 의미 있는 계산을 할 수 있다는 점을 증명했고, 2026년에는 양자 우위를 입증하며, 2029년에는 산업 수준의 오류 내성 시스템을 완성한 'IBM 퀀텀 스탈링' 양자컴퓨터를 선보이겠다고 공언했다.
스탈링은 200개의 논리큐비트로 구성된다.
논리 큐비트는 오류 수정된 양자 컴퓨터에서 하나의 큐비트만큼의 양자 정보를 저장하는 단위로, 여러 물리적 큐비트가 협력해 정보를 저장하고 서로의 오류를 모니터링하는 방식으로 구성된다.
IBM은 이날 계산 오류가 없는 양자컴퓨터를 구성하기 위한 논리큐비트의 수와 자원을 대폭 줄일 수 있는 내용의 논문도 공개했다.
양자 우위란 기존 슈퍼컴퓨터로는 계산이 너무 오래 걸리거나 불가능한 문제를 양자컴퓨터가 훨씬 빠르고 효율적으로 푸는 능력을 뜻한다.
IBM은 이 목표를 2026년까지 실현하겠다는 계획이다.
이어 2029년까지는 실수 없이 안정적으로 작동하는 '오류 내성 양자컴퓨터'를 완성해, 제약, 에너지, 소재, 금융 등 실제 산업 문제를 푸는 데 사용하겠다는 구상도 내놨다.
IBM은 '룬'(Loon), '쿠카부라'(Kookaburra), '코카투'(Cockatoo), '스탈링'(Starling)으로 이어지는 양자컴퓨터 시스템 개발 로드맵도 공개했다.
백 박사는 "2025년에는 2개의 논리 큐비트를 구현하고, 2026년에는 12개의 논리 큐비트를 기반으로 실시간 오류 교정이 가능한 구조를 만들 계획"이라며 "여러 모듈을 연결해 규모를 확장하고, 최종적으로는 산업 현장에서 사용할 수 있는 수준으로 끌어올릴 것"이라고 말했다.
기술을 안정적으로 구현하기 위해 IBM은 하드웨어뿐 아니라 알고리즘 개발에도 집중하고 있다.
계산 결과를 쉽게 검증할 수 있는 문제부터 풀고, 연산 중에 생기는 오류를 줄이거나 계산 결과 중 오류가 적은 값을 선택하는 방식도 병행하고 있다.
또 양자컴퓨터와 기존 컴퓨터가 협력해 최적의 해답을 찾아내는 새로운 계산 방법도 실험 중이다.
실제 사례도 소개됐다.
IBM은 최근 금속 단백질 복합체인 '4Fe-4S'라는 복잡한 분자의 바닥 상태 에너지를 계산하는 데 성공했다.
이는 기존 방식으로는 계산이 어려운 분자인데, IBM 양자컴퓨터는 77큐비트를 활용해 이를 처리했다.
백 박사는 "양자 우위는 어느 날 갑자기 도달하는 것이 아니라, 오랜 시간에 걸쳐 실험과 신뢰를 쌓아가며 만들어가는 것"이라며 "기술뿐 아니라 협력과 투자, 사회적 준비가 함께 필요하다"고 강조했다.
백종민 테크 스페셜리스트 cinqange@asiae.co.kr
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