마이크로소프트, 양자컴퓨터 오류율 800배 개선…상용화 성큼

SW·HW 결합한 하이브리드 방식 도입, 1만4천 개 시험 중 오류 발생 없어

마이크로소프트가 양자컴퓨터 상용화의 가장 큰 걸림돌로 지목되는 오류율을 대폭 개선했다.

최근 테크크런치 등 외신에 따르면 마이크로소프트와 퀀티넘은 800배 이상 오류율을 개선한 양자컴퓨팅 시스템을 개발했다고 공식 블로그를 통해 밝혔다.

양자컴퓨터는 양자를 이용해 데이터를 계산하는 미래형 슈퍼컴퓨터다. 얽힘과 중첩 등 양자 특성을 이용한 병렬계산으로 기존 컴퓨터 체계에서 구현할 수 없는 처리속도를 달성할 수 있어 그동안 인류가 풀지 못한 과제를 풀어줄 미래의 기술로 주목받고 있다.

퀀티넘 과학자들이 양자컴퓨터 시스템 구축을 위해 하드웨어를 조정 중이다(이미지=퀀티넘)

하지만 계산에 쓰이는 양자가 워낙 작고 민감해 오류 발생률이 높고, 제어하기 어렵다는 것이 단점으로 지목된다. 이번 연구는 이런 오류를 대폭 줄이기 위해 새롭게 제시된 방법이다.

새로운 양자컴퓨팅 시스템은 소프트웨어(SW) 기반의 가상화 기술과 하드웨어(HW) 장비를 동시에 활용한 하이브리드 방식이 특징이다.

오류 진단 및 수정 기능을 갖춘 마이크로소프트의 큐비트 가상화 시스템과 퀀티넘의 이온 트랩 하드웨어를 동시에 적용해 시스템에서는 해결할 수 없었던 문제를 잠재적으로 해결할 수 있었다.

그 결과 하나의 이온 트랩 하드웨어에 포함된 32개의 물리 큐비트에서 매우 안정적인 논리 큐비트를 2개 생성할 수 있었다.

마이크로소프트는 생성한 논리 큐비트 100개를 조합해 1만4천 개 이상 개별 실험을 수행한 결과 이 과정에서 한번의 오류도 발생하지 않았다고 밝혔다.

또한 안정적인 양자 계산을 지원하기 위해 논리 큐비트를 유지하기 위한 오류 진단 및 수정 기능도 함께 개발했다.

마이크로소프트의 제이슨 젠더 전략 임무 및 기술 담당 부사장은 “이번 성과는 불안정한 니스크(NISQ) 수준을 넘어 탄력적 양자 컴퓨팅으로 우리를 이동시킬 기술이 될 것”이라며 “하이브리드 초고성능 컴퓨팅 시스템을 구축하는 우리의 경로에서 중요한 이정표”라고 강조했다.