퀀티뉴엄, 오류 정정 기록 10배 개선… 2029년 내결함 양자컴퓨팅 목표 확인

퀀티뉴엄, 양자 오류 정정 세계 최고 기록 달성…논리 충실도 99.9995% 양자 컴퓨팅 기업 퀀티뉴엄(NASDAQ: QNT)이 자사 상용 컴퓨터 헬리오스(Helios)에서 논리 충실도 99.9995%를 달성해 양자 오류 정정 분야의 세계 최고 기록을 세웠다고 발표했습니다. 회사는 자체 오류 정정 아키텍처를 적용해 이 성과를 냈습니다. 두 달 사이 나온 두 번째 돌파구로, 고정밀 포획 이온 하드웨어와 유연한 아키텍처가 함께 작동해 정밀도를 빠르게 끌어올릴 수 있음을 보여줍니다. 이번 성과로 퀀티뉴엄의 오류 정정 역량이 다시 한 번 입증됐으며, 정밀도 수준은 회사가 2029년까지 제공을 목표로 하는 내결함성 범용 양자 컴퓨터 아폴로(Apollo)의 목표 범위에 들어왔다고 회사는 설명했습니다. 퀀티뉴엄의 아키텍처는 회사의 개발 플랫폼을 통해 프로그래밍할 수 있는 엔드 투 엔드 구조입니다. 맞춤형 AI 디코더, 모든 큐빗이 서로 연결되는 구조, 고충실도 물리 연산, 하드웨어 수준의 오류 정정을 포함합니다. 이를 통해 회사는 다양한 오류 정정 코드를 시험하고 개선하고 결합하며, 정밀도와 효율 사이의 균형을 최적화할 수 있습니다. 이번 연구에서 퀀티뉴엄은 이 아키텍처에서 잘 알려진 '컬러 코드'를 사용해 논리 충실도 세계 기록을 달성했습니다. 이 기록은 연산 100만 회당 오류가 5회에 불과한 수준입니다. 오류율은 지난달 퀀티뉴엄 자체가 세운 기록보다 10배 낮고, 구글 퀀텀 AI가 초전도 시스템에서 발표한 다른 모든 하드웨어 방식의 최고 결과보다 100배 낮습니다. 퀀티뉴엄의 라지브 하즈라(Rajeeb Hazra) 최고경영자는 "이번 결과로 내결함성 범용성에 필요한 오류 정정 아키텍처와 포획 이온 기술을 갖추고 있음을 증명했다"며 "같은 상용 하드웨어에서 다른 코드를 사용해 오류율을 단기간에 10배 줄였고, 이는 우리 아키텍처의 유연성을 보여준다"고 말했습니다. 이어 "정밀도가 기하급수적으로 향상되기 위해 필요한 임계점을 넘었으며, 이는 아폴로로 가는 경로와 대규모 양자 컴퓨팅의 상업적 가치를 고객이 활용하도록 돕는 역량을 확인해준다"고 덧붙였습니다. 연구에서는 또 퀀티뉴엄이 '코드 거리'를 늘릴수록 논리 오류가 기하급수적으로 줄어드는 것도 확인됐습니다. 코드 거리는 오류 정정이 강화될 때 양자 정보를 보호하기 위해 얼마나 많은 물리 큐빗이 필요한지를 파악하는 데 쓰는 기법입니다. 시험한 각 단계마다 남은 논리 오류는 12배씩 줄었으며, 코드가 확장될수록 오류 억제 효율이 높아진다는 점이 확인됐습니다. 이는 내결함성 양자 컴퓨팅을 확장하는 데 필수적인 능력입니다. 퀀티뉴엄은 이 결과가 다른 방식에 비해 훨씬 적은 수의 큐빗으로도 내결함성을 확보할 수 있음을 시사한다고 보고 있습니다. 연구에 참여하지 않은 미국 샌디아 국립연구소의 로빈 블룸코헛(Robin Blume-Kohout) 양자 성능 연구소 공동책임자는 "양자 컴퓨팅 연구자들이 오랫동안 추구해온 중요한 이정표"라며 "양자 오류 정정으로 실질적이고 큰 성능 향상이 입증됐으며, 논리 큐빗이 이를 구성하는 물리 큐빗보다 약 100배 우수하다"고 평가했습니다. 그는 이어 "이 시스템을 더 큰 규모로 확장하면 실현 가능한 규모, 즉 물리 큐빗 100만 개 미만으로도 유용한 내결함성 계산에 필요한 신뢰도에 도달할 수 있을 것"이라며 "이 결과는 이 분야의 주요 기술적 위험 중 하나를 상당 부분 해소하는 데 기여한다"고 말했습니다. 한편 퀀티뉴엄은 2026년 9월 같은 오류 정정 아키텍처와 헬릭스(Helix) 코드를 사용해 논리 메모리와 연산 능력에서 기록을 세웠다고 밝혔습니다. 두 연구는 모두 같은 헬리오스 하드웨어에서 진행됐습니다. 이 두 시연은 퀀티뉴엄이 하나의 아키텍처 안에서 다양한 오류 정정 코드를 빠르게 시제품화해 정밀도, 효율, 속도의 상대적 강점을 최적화할 수 있음을 보여준다는 설명입니다. 헬리오스에서 헬릭스는 논리 큐빗 하나당 물리 큐빗 10개를 사용한 반면, 컬러 코드는 최대 37개를 사용하면서도 논리 오류율은 더 낮았습니다. 시스템이 내결함성을 향해 진화하면서 각 코드가 어떤 응용에 가장 잘 맞는지 이해하는 데 도움이 되는 결과입니다. 퀀티뉴엄의 오류 정정 아키텍처는 연산 중 오류 검사 측정을 조정하는 적응형 신드롬 추출과, 서로 다른 계산 작업에 맞는 코드를 연결하는 체인 매핑을 지원하는 유연한 구조입니다. 효율적인 코드 구조 및 실시간 디코딩과 결합해 오류와 자원 요구를 줄이는 여러 방법을 제공한다는 것이 회사 측 설명입니다. 퀀티뉴엄은 하드웨어, 오류 정정 아키텍처, 소프트웨어 플랫폼을 결합해 내결함성 양자 컴퓨팅을 위한 통합 시스템을 구축하고 있습니다. 고객이 이 새로운 컴퓨팅 시대를 준비하는 가운데, 소재 과학, 화학, 금융, 물류 등 핵심 분야의 과제를 해결할 양자 응용을 개발하고 대규모로 배포할 도구를 제공한다는 방침입니다. 퀀티뉴엄은 콜로라도주 브루프필드에 본사를 두고 있으며, 미국, 영국, 독일, 일본, 카타르, 싱가포르에 시설을 운영하고 있습니다. 직원은 전 세계적으로 약 800명이며, 기술 인력의 70% 이상이 박사 또는 석사 학위를 보유하고 있다고 밝혔습니다.