IonQ와 메릴랜드 대학교 연구진, 양자 컴퓨터의 잠재력 완전 개방에 필수적인 내결함성 오류 수정 시연

**IonQ, 양자컴퓨터 오류 극복 위한 획기적 기술 발표… “오류 수정 오버헤드 대폭 감소”**

**[서울=뉴스핌]** 양자컴퓨터의 상용화를 가로막는 핵심 난제 중 하나인 오류 수정 기술에서 획기적인 진전이 이루어졌습니다. 양자컴퓨팅 선도 기업 IonQ와 메릴랜드대학교 연구진이 공동으로 진행한 연구 결과, 양이온을 이용한 양자 비트(qubit)의 오류를 효과적으로 제어하고 수정하는 기술을 시연하는 데 성공했습니다.

이 연구는 네이처(Nature) 저널에 게재되었으며, 양자컴퓨터가 양자 정보의 오류를 생성할 위험 없이 오류를 식별하고 수정할 수 있음을 최초로 실증했다는 점에서 주목받고 있습니다. 이는 금융 시장 예측이나 신약 개발과 같은 대규모 양자컴퓨팅 활용 사례를 현실화하는 데 필수적인 단계로 평가됩니다.

양자컴퓨터는 외부 환경과의 간섭으로 인해 오류가 발생합니다. 이를 해결하기 위해 여러 개의 양자 비트를 묶어 하나의 ‘논리 양자 비트’를 형성함으로써 양자 정보를 더욱 안전하게 저장하는 양자 오류 수정 기술이 사용됩니다. 하지만 단순히 정보를 저장하는 것을 넘어, 양자 알고리즘이 이 정보에 접근하고 조작하는 과정에서도 오류가 발생하지 않도록 ‘내결함성(fault-tolerant)’을 확보하는 것이 중요합니다.

IonQ의 Peter Chapman 사장 겸 CEO는 “이번 연구는 양자컴퓨터의 오류 수정에 일반적으로 요구되는 계산 능력의 오버헤드를 크게 줄이는 데 기여했다”며, “컴퓨터가 오류 수정에 모든 시간과 자원을 소모한다면 유용한 컴퓨터라고 할 수 없다. IonQ 시스템에 사용되는 양이온 방식은 작고 불안정한 부품들을 매우 신뢰할 수 있는 장치로 만들어 내결함성 확보에 있어 경쟁사들을 앞설 수 있음을 보여준다. 경쟁사들은 유사한 오류 수정 결과를 얻기 위해 훨씬 더 많은 수의 양자 비트가 필요할 것”이라고 강조했습니다.

이번 연구에는 IonQ의 공동 창업자이자 듀크대학교 교수인 Chris Monroe와 IonQ 기술 고문인 Ken Brown이 참여했으며, 메릴랜드대학교 박사 과정 학생이었던 Laird Egan과 Daiwei Zhu가 핵심적인 역할을 수행했습니다.

IonQ는 최근 업계 최초로 재구성 가능한 멀티코어 양자 아키텍처(Reconfigurable Multicore Quantum Architecture, RMQA) 기술을 선보이며 4개의 16개 이온 체인을 동적으로 양자 컴퓨팅 코어로 구성할 수 있음을 입증했습니다. 또한, 특허 출원 중인 증발 유리 트랩 기술을 공개하며 IonQ 양자컴퓨터의 하드웨어 성능 향상과 더 많은 이온 포획 능력을 위한 기반을 마련했습니다. 더불어 IonQ는 주요 클라우드 제공업체를 통해 시스템을 이용할 수 있는 최초의 양자컴퓨터 기업이 되었으며, 최근에는 최초의 상장된 순수 양자컴퓨팅 기업으로 이름을 올렸습니다.

IonQ는 2015년 Christopher Monroe와 Jungsang Kim에 의해 설립되었으며, 25년간의 선구적인 연구를 바탕으로 양자컴퓨팅 분야를 선도하고 있습니다. IonQ의 차세대 양자컴퓨터는 세계에서 가장 강력한 양이온 양자컴퓨터로 평가받고 있으며, IonQ는 확장 가능한 양자컴퓨팅을 위한 최적의 경로를 제시하고 있습니다. IonQ는 Amazon Braket, Microsoft Azure, Google Cloud 등 주요 클라우드 플랫폼과 직접 API 접근을 통해 양자 시스템을 제공하는 유일한 기업입니다.

메릴랜드대학교는 미국 메릴랜드주의 주립대학교이자 세계적인 연구 중심 대학으로, 4만 명 이상의 학생과 1만 명의 교직원, 297개의 학술 프로그램을 운영하고 있습니다.