IonQ, 광자 상호연결을 통해 트랩 이온 큐비트와 고체 메모리 간 초당 1,000회 이상 얽힘 달성

IonQ, 트랩 이온 큐비트와 실리콘 공공(SiV) 양자 메모리 간 1kHz 이상 얽힘 생성률 달성

IonQ(NYSE: IONQ)가 광자 인터커넥트를 통해 트랩 이온 큐비트와 고체 상태 메모리 사이에서 초당 1,000회(1kHz) 이상의 얽힘(entanglement) 생성률을 달성했다고 발표했다. 메릴랜드주 칼리지파크 본사에서 2026년 10월 9일 발표된 내용이다.

얽힘은 서로 떨어진 시스템이 함께 작동할 수 있도록 만드는 양자적 연결로, 양자 컴퓨터를 네트워크로 연결하는 데 필수적인 요소다. 트랩 이온 큐비트는 큐비트 코히런스(결맞음) 측면에서 기준이 되어 왔고, 고체 상태 양자 메모리는 빛과의 결합 효율이 뛰어나다. 이번 연구는 두 방식의 장점을 결합해, 지금까지 발표된 플랫폼 중 큐비트 간 가장 빠른 양자 인터커넥트 속도를 입증했다는 평가를 받는다.

니콜로 드 마시 IonQ 회장 겸 CEO는 "IonQ는 메모리 강화 양자 인터커넥트 분야에서 중요한 이정표를 넘었다"며 "초당 1,000회 이상의 얽힘 이벤트를 달성했다"고 말했다. 그는 "고전 데이터센터는 특화된 프로세서, 메모리, 네트워크를 연결하면서 대규모로 성장했으며, 양자 시스템도 비슷한 방식으로 확장될 것"이라며 "이번 돌파구는 핵심 인터커넥트 병목을 해소하고, 네트워크로 연결된 차세대 양자 데이터센터 구축이라는 IonQ의 로드맵을 한 단계 앞당긴다"고 강조했다.

이번 성과는 IonQ의 SiV 양자 메모리 플랫폼을 기반으로, 트랩 이온 시스템과 실리콘 공공(SiV) 큐비트를 잇는 종단 간(end-to-end) 링크를 실제 하드웨어에서 시험한 결과를 담은 기술 논문으로 공개됐다. IonQ의 시연 결과는 듀크대학교 크리스 몬로 연구팀이 보유하던 기존 트랩 이온 기록보다 4배 이상 빠르다. 몬로 교수는 IonQ 공동창업자이자 이번 논문의 공동 연구자이기도 하다.

몬로 IonQ 수석과학자는 "IonQ의 양자 인터커넥트 연구는 회사 창립 당시로 거슬러 올라가며 10년 이상 이어져 왔다"며 "광자를 통해 큐비트를 옮기는 기술은 모든 대규모 양자 컴퓨터에 필요하며, 이번 시연은 앞으로 이어질 중요한 연구의 기반을 마련했다"고 설명했다.

스카이워터의 미히르 바스카 IonQ 부사장 겸 양자기술 총괄 책임자는 "광자 양자 인터커넥트가 분산 양자 컴퓨팅의 병목이 될 필요는 없다는 점을 이번 연구가 보여줬다"며 "당사의 기술은 거의 모든 큐비트 유형과 연결될 수 있어, 모듈형 컴퓨팅부터 네트워크 센싱까지 여러 하드웨어 방식에 걸쳐 다양한 기회를 열 것으로 본다"고 말했다.

이번 양자 메모리 및 인터커넥트 접근법은 미국 국방고등연구계획국(DARPA)의 HARQ 프로그램과 연계된 IonQ의 작업에도 활용되고 있다. HARQ는 여러 컴퓨팅 큐비트 유형과 호환되는 고속 양자 인터커넥트 개발을 목표로 한다. 이번 시연은 트랩 이온 시스템을 사용했지만, 기반 아키텍처는 여러 큐비트 방식과 호환될 것으로 예상된다. 여기에는 중성 원자나 변환기(마이크로파 신호를 빛으로 바꾸는 장치)를 결합한 초전도 시스템도 포함될 수 있다.

IonQ의 메모리 및 인터커넥트 플랫폼은 상업화도 빠르게 진행되고 있다. 메릴랜드대학교에 대한 첫 상업 판매가 4월에 발표됐으며, 9월에는 한국의 SDT에 두 번째 시스템을 판매했다고 밝혔다. 자세한 기술 내용은 arXiv 사전 공개 논문에서 확인할 수 있다.

IonQ 소개

IonQ, Inc.(NYSE: IONQ)는 컴퓨팅, 네트워킹, 센싱, 보안 전반에 걸쳐 통합 양자 솔루션을 제공하는 세계적인 양자 플랫폼이자 파운드리 기업이다. 최신 세대 양자 컴퓨터 Superion은 이어져 온 첨단 시스템 라인업의 최신작이다. 기존 시스템은 아마존 웹 서비스, 아스트라제네카, 엔비디아 등 고객 및 파트너가 이전 양자 솔루션 대비 20배의 성능 향상을 달성하고, 신약 개발, 소재 과학, 금융 모델링, 물류, 사이버 보안, 국방 분야의 혁신을 가속하는 데 활용됐다. 2025년에는 2큐비트 게이트 충실도 99.99%를 달성해 양자 컴퓨팅 성능 세계 기록을 세웠다. 본사는 메릴랜드주 칼리지파크에 있으며, 북미, 중남미, 유럽·중동·아프리카(EMEA), 아시아태평양(APAC)에 걸쳐 사업을 운영하고 있다. 양자 컴퓨팅 서비스는 2021년부터 주요 클라우드 사업자를 통해 제공되고 있으며, 육상, 해상, 공중, 우주 영역의 네트워킹 및 센싱 고객도 지원한다.