시스코, 양자컴퓨팅 확장성 문제 해결 나서…핵심은 '분산 네트워크'

소형 양자시스템 연결해 대규모 양자컴퓨팅 인프라 구축 청사진 제시

시스코가 양자컴퓨팅 경쟁에 본격 참전했다. 단일 초대형 컴퓨터 대신 다수의 양자시스템을 네트워크로 연결하는 '분산형 양자컴퓨팅' 전략을 내세워 실용적인 양자컴퓨팅 실현한다는 방침이다.

7일 시스코는 자체 양자 컴퓨팅 프로세서를 공개하며 분산형 양자컴퓨팅을 위한 핵심 기술과 연구소 설립 계획을 공식 블로그를 통해 발표했다.

양자컴퓨터는 현재 컴퓨터가 풀 수 없는 복잡한 문제를 해결할 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다. 하지만 실질적인 업무에 도입할 수준의 대규모 양자컴퓨터 구축하기엔 기술개발과 연구가 필요한 상황이다.

시스코의 양자네트워크 통합칩(이미지=시스코)

시스코는 이를 극복하기 위해 대형 단일 양자컴퓨터를 만들기보다는 다수의 소형 양자시스템을 네트워크로 연결해 집합적인 연산을 수행하는 '분산형 양자컴퓨팅' 방식을 해법으로 제시했다.

전통적인 슈퍼컴퓨터 구조가 병렬 네트워크 클러스터로 대체된 역사적 흐름과도 유사한 접근이라고 시스코 측은 설명했다.

이를 실현하기 위해 시스코는 캘리포니아 대학교 산타 바바라 캠퍼스와 공동으로 '양자얽힘 분배 칩'을 개발했다고 밝혔다.

이 칩은 서로 다른 양자시스템 간에 얽힘 상태를 생성하고 전송할 수 있도록 설계됐으며, 기존 광통신 인프라를 통해 양자상태를 장거리로 유지하며 연결하는 것이 가능하다.

시스코는 수 미터 거리에서 광섬유 기반으로 얽힘 상태를 성공적으로 전송하는 데모를 진행했으며, 이 칩이 분산형 양자시스템의 핵심 기반이 될 것으로 기대하고 있다.

양자시스템 간 통신을 위해 5나노초 이내 정확도로 시스템 간 동기화를 구현했다고 밝혔다. 이를 통해 고빈도 금융 거래의 마이크로초 단위 정렬, 천문 관측 및 고감도 센싱 데이터의 정밀 수집, 양자키 분배(QKD) 기반 보안 통신 등 다양한 분야에 응용할 수 있다는 설명이다.

시스코는 해당 기술이 단순한 개념이나 이론이 아닌, 이미 작동하는 프로토타입을 통해 검증됐다고 강조했다.

시스코 퀀텀 랩스는 양자네트워크 기술을 상용화하기 위한 전담 연구소로 칩의 양산 설계, 멀티노드 제어 소프트웨어, 양자-클래식 통합 오케스트레이션 기술 등을 개발할 계획이다. 동시에 학계, 산업계, 정부기관과의 협업을 통해 양자통신 생태계를 확대할 방침이다.

시스코 수석 부사장 비조이 판데이는 "양자시스템을 연결할 수 없다면 실용적인 양자컴퓨팅은 결코 현실이 될 수 없다"며 "시스코는 얽힘, 동기화, 네트워크 제어 등 연결 기술을 기반으로 양자기술을 산업 현장에 실질적으로 도입하는 것을 목표를 하고 있다"고 강조했다.