정보기술(IT) 기업 IBM이 기존 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘어 실제 연구와 산업 현장에서 양자컴퓨터를 활용할 수 있는 수준의 '양자 이점(Quantum Advantage)'을 달성했다고 발표했습니다.

IBM은 미국 시카고대와 일본 이화학연구소(RIKEN), 양자 소프트웨어 기업 퀘드마, 알고리즈믹 등과 공동 연구를 진행한 결과를 담은 논문을 발표했다고 현지시간 30일 밝혔습니다.

양자 이점은 양자컴퓨터가 기존 슈퍼컴퓨터보다 더 효율적으로 실제 연구나 산업 현장의 문제를 해결할 수 있는 단계를 의미합니다.

과거에는 양자컴퓨터가 기존 컴퓨터의 계산 능력을 압도하는 '양자 우위(Quantum Supremacy)'라는 표현이 주로 사용됐지만, 최근에는 실용성을 강조하는 '양자 이점'이라는 용어가 더 널리 쓰이고 있습니다.

IBM은 시카고대와의 공동 연구에서 기존 슈퍼컴퓨터로는 해결하기 어려웠던 복잡한 연산을 70개의 논리 큐비트로 구현한 양자컴퓨터를 이용해 약 15분 만에 처리했다고 설명했습니다.

큐비트(Qubit)는 0 또는 1 가운데 하나의 값만 갖는 기존 컴퓨터의 비트(Bit)와 달리, 양자역학의 특성을 활용해 0과 1이 동시에 존재하는 중첩 상태를 표현할 수 있는 양자 정보의 기본 단위입니다.

큐비트 수가 늘어날수록 처리할 수 있는 정보량은 기하급수적으로 증가해 복잡한 연산도 동시에 수행할 수 있습니다.

IBM은 또 퀘드마·RIKEN과의 공동 연구에서는 기존 시뮬레이션 기술로는 추적하기 어려웠던 양자 물질의 움직임을 정밀하게 관측했고, 알고리즈믹과의 연구에서도 고난도 계산을 성공적으로 수행했다고 밝혔습니다.

특히 이번 연구에서는 양자컴퓨터의 대표적인 난제로 꼽히는 연산 오류와 계산 결과의 신뢰성 문제를 상당 부분 개선했다고 IBM은 강조했습니다.

양자컴퓨터는 미세한 열이나 진동에도 계산 결과가 쉽게 바뀌는 특성이 있지만, 연구진은 오류 감소 및 오류 정정 기술을 적용해 계산 정확도를 높였다고 설명했습니다.

제이 감베타 IBM 리서치 국장은 월스트리트저널과의 인터뷰에서 "우리는 이제 양자 이점의 시대에 살고 있다"고 평가했습니다.

다만 그는 "이번 결과가 절대적으로 완벽하다는 뜻은 아니다"라며 앞으로 수년간 학계의 추가 검증이 이어질 것이라고 덧붙였습니다.

앞서 구글과 양자컴퓨팅 기업 디웨이브도 각각 양자 우위와 양자 이점을 달성했다고 발표했지만, 관련 성과는 아직 학계의 폭넓은 검증과 합의를 거치고 있는 단계입니다.

(사진=게티이미지)