IBM, "1천 큐비트급 양자컴퓨터 칩 공개···양자 중심 슈퍼컴 지향"

1121큐비트 칩 '콘도르' 발표···양자 오류 개선한 '헤론' 함께 공개

IBM이 1천 큐비트급 양자컴퓨터 칩을 공개했다. 양자 오류를 줄인 양자 컴퓨팅 칩 신제품도 함께 선보였다.

IBM은 4일(현지시간) 미국 뉴욕에서 개최한 'IBM 퀀텀 서밋'에서 1천 121개의 큐빗을 가진 초전도 방식 양자 컴퓨터 칩 '콘도르'를 발표했다.

이는 지난해 내놓은 433큐비트 칩 '오스프리'보다 2배 이상 늘어난 규모다. 큐비트 크기는 절반으로 줄여 큐비트 밀도를 50% 높였다.

IBM은 2021년 최초의 100큐비트급 양자컴퓨터 칩 '이글'을 공개하는 등, 2023년 1천개 이상의 큐비트를 가진 양자컴퓨팅 칩을 선보인다는 로드맵에 따라 꾸준히 기술을 개발해 왔다.

우리나라 역시 1천 큐비트급 양자컴퓨터 개발을 위해 관련 연구구과제에 대한 예비타당성조사를 추진 중이다.

IBM이 공개한 양자 컴퓨터 칩 '헤론' (사진=IBM)

또 IBM은 양자 오류 개선에 초점을 맞춘 133큐비트 양자 컴퓨팅 칩 '헤론'을 함께 공개했다. 양자 컴퓨팅은 중첩을 일으키는 극히 작고 민감한 큐비트들의 오류를 줄이며 제어하는 것이 관건이다. 큐비트의 상태를 변경하면 미세한 신호가 세어나와 인접 큐비트에 영향을 미쳐 오류를 일으키는 '크로스토크' 현상이 일어난다.

제이 감베타 IBM 부사장은 "4년 간의 연구 끝에 크로스토크를 측정되지 않을 수준으로 낮춰 오류를 줄였다"라며 "기존 127큐비트 이글 칩보다 성능을 3-5배 높였다"리고 말했다

헤론은 조정가능한 커플러를 활용, 게이트 동작 속도를 10배 가까이 올려 오류를 줄였다. 큐비트에 관여하는 시간을 줄일수록 오류 가능성이 줄어들기 때문이라는 설명이다.

IBM은 헤론 칩 3개를 연결한 새 양자컴퓨터 'IBM 퀀텀 시스템 투(IBM Quantum system Two)'도 선보였다. 향후 양자 컴퓨팅 중심의 슈퍼컴퓨터를 구현하기 위한 모듈 방식 퀀텀 컴퓨팅 플랫폼으로 설계됐다.

IBM은 2033년까지의 양자 컴퓨터 기술 개발 로드맵도 발표했다. 내년 헤론의 게이트를 5천개까지 늘이고, 2029년엔 새로운 양자 오류 개선 기술이 적용된 200큐비트-1억개 게이트 규모의 칩을 선보인다. 이어 2033년까지 2천개의 큐비트를 갖고 10억 개의 게이트를 동작시키는 '블루제이' 시스템을 개발한다는 목표다.