이원영 기자
미국 콜로라도주에 본사를 둔 양자 컴퓨터 기업 퀀티넘(Quantinuum)과 슈퍼컴퓨터 후가쿠(Fugaku)를 보유한 일본 이화학연구소가 2월 12일 퀀티넘의 양자 컴퓨터인 레이메이(Reimei) 설치를 완료했다고 발표했다. 앞으로 레이메이는 후가쿠와 연계해 과학적 과제 해결에 나설 예정이다.
후가쿠는 현재 세계 6위 계산 속도를 보유하고 있는 슈퍼컴퓨터. 2월 12일 사이타마현 이화학연구소 와코 캠퍼스에 설치된 퀀티넘의 레이메이는 전자기장으로 하전 입자(이온)를 포획해 현행 양자 컴퓨터 중 가장 높은 정밀도로 기본 연산이 가능한 20큐비트 이온트랩형 양자 컴퓨터다.
퀀티넘 CEO인 라지브 하즈라는 이번 기계 설치 완료는 자사 양자 기술이 미국 국외에서 처음으로 운용되는 걸 의미하며 자사 세계 전략에서도 극히 중요한 한 걸음이라며 “이화학연구소 연구자는 자사가 개발한 기계를 활용해 전례 없는 과학적 돌파구 달성에 기여할 수 있을 것으로 믿는다고 언급했다.
The dawn of the Hybrid Quantum-Supercomputer era has begun. https://t.co/nJ3ABAIGiy
— Quantinuum (@QuantinuumQC) February 11, 2025
제조가 비교적 용이한 초전도 큐비트로 작동하는 대부분 양자 컴퓨터와는 달리 레이메이는 전자기장으로 포획한 이온을 레이저로 제어하는 이온트랩 방식을 채택했다. 포획된 이온을 큐비트로 사용해 큐비트 간 연결을 늘리고 큐비트 간 중첩과 양자얽힘 상태가 안정적으로 지속되는 시간인 코히어런스 시간이 길어져 양자 컴퓨터는 더 안정적인 성능을 발휘할 수 있다.
퀀티넘의 양자 컴퓨터가 후가쿠의 연계 파트너로 선택된 건 큐비트를 물리적으로 이동시키는 이온 셔틀을 통해 복잡한 알고리즘을 유연하게 실행할 수 있기 때문이라고 한다.
노이즈로 인한 계산 오류가 과제가 되는 양자 컴퓨터에서는 큐비트의 정밀도인 충실도를 높이는 오류 정정 기술이 필수적이다. 이에 퀀티넘은 이온 큐비트를 그룹화해 논리 큐비트로 만들어 기존 물리 큐비트에 비해 오류율을 800분의 1로 억제하는 데 성공했다.
이화학연구소 측은 레이메이의 낮은 오류율과 전결합성으로 인해 양자 하이퍼포먼스 컴퓨팅(HPC) 하이브리드 플랫폼 연구 가능성을 크게 넓힐 수 있을 것으로 생각한다며 퀀티넘 양자 컴퓨터인 레이메이를 후가쿠와 연계해 과학 연구에서 새로운 지평을 열 수 있을 것으로 기대한다고 언급했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
이석원 기자
