큐노바, SW로 양자컴 정밀도 100배· 계산량 1천배 ↑

세계 처음...'퀀텀코리아'서 핀란드 IQM·메가존클라우드와 실시간 시연

양자컴퓨터 계산 정밀도는 100배 높이고, 계산량은 1천배 절감할 수 있는 양자 알고리즘이 개발됐다. 하드웨어 개선없이 순수한 SW만으로 이룬 세계 최초 성과다.

큐노바 (Qunova Computing, 대표 이준구)는 오는 27일까지 일산 킨텍스에서 열리는 '퀀텀코리아 2024'에서 화학구조 에너지를 정확하게 계산하는 양자 SW 실시간 데모를 처음 공개했다.

이 SW 데모는 핀란드 IQM와 국내 메가존클라우드가 지원했다. IQM은 세계적인 초전도 양자컴 개발회사다. 메가존클라우드는 우리나라 클라우드 시장을 선도하는 이 분야 첫 유니콘 기업이다.

큐노바 이준구 대표가 양자 알고리즘 'HIVQE'를 시연했다.

데모는 큐노바가 기존 양자 알고리즘(VQE) 성능을 획기적으로 개선한 'HIVQE'를 메가존클라우드의 지원을 받아 핀란드 IQM 양자컴퓨터에서 실시간 실행, 신약의 분자해석 과정을 보여줬다.

이준구 대표는 "최근 양자컴퓨팅 분야에서는 계산 결과 오류 개선이 현안"이라며 " IQM이나 AQT 등 세계적인 양자컴퓨터 기업이 제공하는 상용 양자컴으로 12~24 큐비트 규모의 화학 문제를 정확하게 계산했다"고 말했다.

이 결과는 기존 양자알고리즘으로는 불가능했던 화학적 정밀도를 달성하는 세계 최초 양자컴퓨터 활용 사례로 기록될 전망이다.

큐노바 연구팀이 혁신적인 방법으로 설계한 양자 알고리즘 'HIVQE'는 양자모사 기술을 기반으로 설계했다. 양자컴퓨팅 실행 결과를 분석한뒤 에너지 계산을 단순화시켜 큰 규모의 분자 구조를 빠르게 해석하는 것이 특징이다.

IQM이 제공하는 초전도 양자컴퓨터와 AQT가 제공하는 이온트랩 양자컴퓨터에서 리튬황화물, 황화수소, 물분자, 암모니아 등의 에너지 계산을 이론 대비 1.6 밀리하트리(mHa, 원자 에너지 단위) 이하의 오차를 가지는 화학적 정밀도로 구현했다.

연구팀은 "현재의 양자컴퓨팅 기술인 NISQ(노이즈가 있는 중규모 양자)컴퓨터로 정확한 계산을 달성한 첫 번째 사례"라며 "기존 VQE 기술로 달성한 최고 12 큐비트 규모의 연구 성과 대비 정밀도가 100 배 이상 개선되고,  양자컴퓨팅 계산량을 1000 배 이상의 절감하는 성능"이라고 부연 설명했다.

40~60큐비트 수준 양자컴 제공 업체와 파트너십 논의

큐노바는 연내 40 에서 60 큐비트 수준의 양자컴퓨터를 제공할 수 있는 선진 기업과의 파트너십을 논의 중이다. 일반적으로 40 큐비트 이상 규모의 화학적 계산은 수퍼컴퓨터로도 풀기 어려운 수준이다.

'HIVQE' 개발을 주도한 이준구 대표는 “실사용자 마켓 형성에 반드시 필요한 양자이득을 보이는 최초의 상용 사례를 연내에 달성할 것"이라고 말했다.

큐노바 협력기업 메가존클라우드 김동호 양자컴퓨팅 사업 총괄 부사장이 'HIVQE'를 부연 설명했다.

메가존클라우드의 김동호 양자컴퓨팅 사업 총괄 부사장은 “국내외 양자 컴퓨팅 산업을 확립하는 중요한 역할을 할 것으로 본다"며 "국내 기업들이 양자 컴퓨팅 도메인으로 전환하는 촉매제가 될 것"으로 예상했다.

IQM 의 벤 리 사업개발 담당은 "큐노바의 'HIVQE' 와 IQM의 20큐비트 가넷 양자컴퓨팅 실시간 데모는 양자컴퓨팅의 산업화가 멀지 않은 미래에 실현될 수 있음을 실증하는 중요한 케이스"라고 밝혔다.

큐노바는 화학, 제약 및 산업 공학 분야 양자알고리즘을 개발하는 국내 1 호 양자컴퓨팅 벤처 기업이다. 지난 2021년 KAIST 교원 창업했다. 신소재, 신약, 산업공학 분야에서 NISQ 컴퓨터 기반으로 양자이득을 제공하는 양자컴퓨팅 실용 기술을 사업화하고 있다. 지난 해 Pre-A 50억 펀딩으로 관심을 끌었다. 현재 현대자동차, POSCO 홀딩즈와 공동연구 협력 성과가 있다.