[CBC뉴스]  양자 컴퓨팅 기업 아이온큐(IONQ)는 부분 오류 수정 기술을 사용하여 단기 양자 시스템에서 대규모 애플리케이션을 실행할 수 있는 새로운 돌파구를 마련했다고 7일(현지시간) 발표했다.

이 기술은 현재 알려진 최고의 오류 수정 기술보다 훨씬 더 효율적이라는 사측 설명이다.

최근 논문에서 아이온큐 연구원들은 양자 애플리케이션에 사용되는 가장 일반적이고 잡음이 많은 연산에서 클리포드 게이트라는 새로운 방식으로 잡음을 줄이는 방법을 설명한다.

클리포드 노이즈 감소(CliNR)로 알려진 부분 오류 수정 방식은 오류 수정을 위해 수십, 수백, 수천 큐비트가 필요한 다른 기술에 비해 3:1 큐비트 오버헤드를 사용합니다.

아이온큐의 사장 겸 CEO인 피터 채프먼(Peter Chapman)은 "아이온큐 연구팀이 주도한 오류 수정에 대한 최첨단 혁신은 단기적으로 양자 컴퓨터의 정확도를 향상시켜 상업적 이점에 훨씬 더 가까워질 수 있는 잠재력을 제공한다"고 말했다.

이어 "이번 성과는 양자 시스템으로 고객의 가장 복잡한 문제를 해결하기 위해 성능, 규모, 엔터프라이즈급 솔루션을 제공하려는 아이온큐의 노력에서 중요한 진전을 이룬 것"이라고 덧붙였다.

많은 물리적 큐비트를 사용하여 보다 정확한 논리적 큐비트를 구성하는 오류 수정은 양자 컴퓨팅의 중요한 이정표이지만, 이를 달성하는 데 필요한 큐비트 및 양자 게이트 작업의 막대한 오버헤드를 고려할 때 몇 년이 걸릴 것으로 여겨지는 기술이라고 아이온큐 측은 전했다.

현재 아이온큐의 고충실도 트랩 이온 큐비트는 오류 수정 오버헤드 비율을 13:1까지 낮출 수 있지만, 이 비율조차도 너무 많은 큐비트를 소비하여 현재로서는 실질적으로 유용하지 않다는 것이다.

아이온큐는 또한 소프트웨어를 사용하여 양자 애플리케이션의 오류를 줄이는 기술인 오류 완화 분야의 선두주자다. 오류 완화는 양자 컴퓨팅 회사에서 일반적으로 사용하지만, 구현을 위해 많은 데이터 샘플이 필요하고 솔루션에 걸리는 시간이 길어지기 때문에 규모 면에서 단점이 있다.

CliNR 기술은 완전한 오류 수정 및 오류 완화에 대한 대안을 제공하여 큐비트 수와 해결 시간 간의 균형을 맞춘다.

이 기술은 오류 수정 큐비트당 3개의 물리 큐비트로 효율적인 오버헤드를 사용하며, 양자 게이트를 약간만 늘려도 보다 정확한 솔루션을 계산할 수 있다. CliNR 기술을 사용하여 시뮬레이션한 결과는 오류 감소 기술 없이 실행된 애플리케이션과 비교했을 때 상당한 충실도 향상을 보여주었으며, 최대 85큐비트를 사용하는 애플리케이션에 적합했다는 설명이다.

부분 오류 수정은 고객을 위해 점점 더 복잡한 알고리즘을 실행하기 위해 기하급수적으로 더 깊은 양자 회로를 구현하는 데 중요한 원동력이 될 수 있다. 이온큐는 곧 출시될 아이온큐 템포(Tempo) 시스템 세대의 기능으로 부분 오류 수정 기능을 제공할 계획이다.

CliNR 기술의 발명은 IonQ의 세계적 수준의 연구팀이 개척한 일련의 기술 및 애플리케이션 발전 중 가장 최근의 성과다. 지난 3월, 아이온큐와 도이치 일렉트로넨 싱크로트론(DESY)은 양자 컴퓨터를 이용해 혼잡한 공항의 탑승구 배정을 최적화하는 연구 초기 결과를 발표한 바 있다. 6월에 아이온큐는 뛰어난 성능, 확장성, 엔터프라이즈 준비성을 갖춘 양자 시스템을 제공하는 데 초점을 맞춘 가속화된 기술 로드맵을 발표하기도 했다. 

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▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 한동준 기자