RIKEN과 오사카 대학 공동 연구팀은 144개의 큐비트를 탑재한 최신 국산 양자 컴퓨터 '에이-II(叡-Ⅱ)'의 클라우드 서비스 운용을 시작했다고 발표했다. 이는 2023년 가동된 초호기 '에이(叡)'의 64큐비트 스펙을 2배 이상 경신한 대폭적인 업그레이드로, 일본 내 양자 계산 환경의 중요한 전환점이 될 전망이다. 특히 큐비트 수가 증가할수록 계산 능력은 지수함수적으로 향상되기에, 144큐비트 규모는 우리가 흔히 사용하는 PC나 슈퍼컴퓨터 등 기존 고전 컴퓨터로는 완전한 시뮬레이션이 극히 어려운 영역에 도달했다는 평가를 받는다.

이번 기술적 돌파구의 핵심은 하드웨어의 밀도와 안정성을 동시에 확보한 데 있다. 12열×12열의 2차원 격자 형태로 배열된 초전도 양자 칩은 28mm 사방의 소형 사이즈임에도 불구하고, 배선 효율화와 마이크로파 제어 장치 개선을 통해 정보 유지 기간인 '큐비트 수명'을 종전보다 크게 늘리는 데 성공했다. 또한 공진 주파수를 낮춰 계산 중 발생하는 오류율을 억제하는 등 실용성을 중시한 설계가 곳곳에서 돋보인다. 무엇보다 이러한 고도 냉각 시스템을 포함한 장치 전체가 기존 모델과 거의 차이 없는 콤팩트한 크기를 유지하고 있다는 점이 놀랍다.

운영 측면에서의 이점 또한 주목할 만하다. 그동안 양자 컴퓨터는 실험이나 유지보수를 위해 서비스를 일시 중단해야 하는 경우가 잦았으나, 초호기와 신형 모델의 2대 체제가 확립되면서 더욱 안정적인 클라우드 제공이 가능해졌다. 이에 따라 이용자들은 양자 계산과 고전 계산을 결합한 하이브리드 환경에서 RIKEN이 제공하는 시뮬레이터 'Qulacs' 등과 연계해 더욱 복잡한 알고리즘 연구에 몰두할 수 있게 됐다.

'에이-II'의 등장은 단순한 성능 경쟁을 넘어 계산 오류를 스스로 수정하는 오류 내성 양자 컴퓨터 실현을 향한 착실한 진전이다. 향후 신소재 개발이나 복잡한 물류 최적화는 물론, 현재 AI의 한계를 돌파할 차세대 학습 알고리즘의 실행 기반으로서 일본의 국산 양자 기술이 세계를 선도할 것으로 기대된다.

RIKEN과 오사카 대학 공동 연구팀은 144개의 큐비트를 탑재한 최신 국산 양자 컴퓨터 '에이-II(叡-Ⅱ)'의 클라우드 서비스 운용을 시작했다고 발표했다. 이는 2023년 가동된 초호기 '에이(叡)'의 64큐비트 스펙을 2배 이상 경신한 대폭적인 업그레이드로, 일본 내 양자 계산 환경의 중요한 전환점이 될 전망이다. 특히 큐비트 수가 증가할수록 계산 능력은 지수함수적으로 향상되기에, 144큐비트 규모는 우리가 흔히 사용하는 PC나 슈퍼컴퓨터 등 기존 고전 컴퓨터로는 완전한 시뮬레이션이 극히 어려운 영역에 도달했다는 평가를 받는다.

이번 기술적 돌파구의 핵심은 하드웨어의 밀도와 안정성을 동시에 확보한 데 있다. 12열×12열의 2차원 격자 형태로 배열된 초전도 양자 칩은 28mm 사방의 소형 사이즈임에도 불구하고, 배선 효율화와 마이크로파 제어 장치 개선을 통해 정보 유지 기간인 '큐비트 수명'을 종전보다 크게 늘리는 데 성공했다. 또한 공진 주파수를 낮춰 계산 중 발생하는 오류율을 억제하는 등 실용성을 중시한 설계가 곳곳에서 돋보인다. 무엇보다 이러한 고도 냉각 시스템을 포함한 장치 전체가 기존 모델과 거의 차이 없는 콤팩트한 크기를 유지하고 있다는 점이 놀랍다.

운영 측면에서의 이점 또한 주목할 만하다. 그동안 양자 컴퓨터는 실험이나 유지보수를 위해 서비스를 일시 중단해야 하는 경우가 잦았으나, 초호기와 신형 모델의 2대 체제가 확립되면서 더욱 안정적인 클라우드 제공이 가능해졌다. 이에 따라 이용자들은 양자 계산과 고전 계산을 결합한 하이브리드 환경에서 RIKEN이 제공하는 시뮬레이터 'Qulacs' 등과 연계해 더욱 복잡한 알고리즘 연구에 몰두할 수 있게 됐다.

'에이-II'의 등장은 단순한 성능 경쟁을 넘어 계산 오류를 스스로 수정하는 오류 내성 양자 컴퓨터 실현을 향한 착실한 진전이다. 향후 신소재 개발이나 복잡한 물류 최적화는 물론, 현재 AI의 한계를 돌파할 차세대 학습 알고리즘의 실행 기반으로서 일본의 국산 양자 기술이 세계를 선도할 것으로 기대된다.