양자 컴퓨터 상용화를 위해서는 양자 비트 그러니까 큐비트 오류를 교정하는 기술 개발이 필수적이다. 이를 해결하기 위해 구글 딥마인드와 구글 퀀텀 AI(Google Quantum AI)가 새로운 오류 교정 AI 시스템인 알파큐비트(AlphaQubit)를 발표했다. 알파큐비트는 기존 알고리즘 기반 기술에 비해 더 정확한 오류 수정이 가능한 것으로 평가된다.
양자 컴퓨터는 양자 비트를 정보 기본 단위로 사용한다. 하지만 큐비트는 외부 노이즈 영향을 받아 상태가 쉽게 변화하는 문제가 있어 정확한 오류 검출 및 수정 기술이 필수적이다.
기존 기술과의 차이점을 보면 기존 기술은 대부분 알고리즘 기반으로 작동하지만 알파큐비트는 구글 AI 아키텍처인 트랜스포머(Transformer)를 활용한 AI 기반 시스템으로 구글 양자 프로세서 시카모어(Sycamore) 내 49개 큐비트 오류 수정이 가능하도록 훈련됐다.
알파큐비트는 기존 오류 교정 기술과의 비교 실험에서 실용성이 높고 빠른 처리 속도를 가진 기존 기술인 텐서 네트워크(tensor network)보다 오류율을 30% 감소시켰다. 높은 정확도를 자랑하지만 속도가 느려 실용성이 낮은 기술인 코릴레이티드 매칭(correlated matching)보다는 오류율을 6% 줄였다.
알파큐비트는 대규모 양자 컴퓨터 시뮬레이션에서도 코릴레이티드 매칭보다 뛰어난 오류 수정 성능을 입증했다.
구글은 알파큐비트가 높은 정확성을 자랑하지만 한계가 있다고 밝혔다. 알파큐비트는 현재 매초 100만 번 측정이 이뤄지는 초전도 양자 프로세서에 적용하기에는 속도가 부족한 상태다.
구글 알파큐비트는 기존 알고리즘 기반 오류 교정 기술보다 높은 정확도를 입증하며, 양자 컴퓨터 상용화를 위한 중요한 진전을 이뤘다. 하지만 실시간 응용을 위한 속도 개선이 필요하며 이는 향후 연구 주요 과제로 남아 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.