자동차-MS, 양자 컴퓨팅 오류 수정 기술 공개…실용화 앞당긴다

[디지털투데이 AI리포터] 마이크로소프트(MS)의 애저 퀀텀(Azure Quantum) 그룹이 양자 컴퓨터의 오류 수정 기능을 구현하기 위한 구체적인 계획을 발표했다.

지난 20일(현지시간) IT매체 아스테크니카에 따르면 이번에 발표된 기술은 약 1000분의 1의 오류율을 가진 하드웨어 큐비트를 활용해 오류율이 100만분의 1인 논리적 큐비트를 구축하는 방식이다. 하지만 아직 실제 하드웨어에서 구현된 것은 아니며, 파트너사인 아톰 컴퓨팅(Atom Computing)이 이를 지원하는 장비를 개발 중이다.

MS가 논의하는 이번 기술은 IBM이 최근 업데이트한 로드맵과 유사점과 차이점이 있다. IBM은 오류 정정 소프트웨어와 하드웨어를 모두 개발 중이며, 칩 기반 하드웨어를 사용해 제조 시 연결을 고정한다. 반면, MS의 애저는 서로 다른 기술을 사용하는 여러 양자 컴퓨팅 회사의 하드웨어를 지원한다. 일부는 IBM과 유사하게 고정된 연결을 가지지만, 아톰 컴퓨팅과 같은 회사는 큐비트를 이동시켜 임의의 연결을 형성할 수 있어 더 복잡한 오류 정정이 가능하다고 한다.

MS의 기술은 4차원 하이퍼큐브 구조를 활용해 더 정교한 오류 정정을 구현한다. 큐비트의 레이아웃과 연결뿐만 아니라 각 하드웨어 큐비트의 역할도 정의되며, 일부는 논리적 큐비트 값을 유지하고, 다른 일부는 약한 측정을 통해 오류를 감지한다. 이러한 측정은 큐비트의 값을 직접 읽지 않고, 상태 변화를 감지해 원래 값을 복원할 수 있도록 한다.

MS의 오류 정정 시스템은 관련 연구 논문에서 소개됐으며, 다양한 오류 정정 수준을 제공하는 여러 기하학적 구조로 구성된다. 가장 선호되는 '하다마드 버전'은 96개 하드웨어 큐비트를 사용해 6개의 논리적 큐비트를 구성하며, 8개의 동시 오류를 정정할 수 있다. IBM은 144개 큐비트를 사용해 12개의 논리적 큐빗을 생성하며, 더 강력한 오류 저항성을 제공한다.

MS는 이 오류 정정 코드가 '싱글샷'(single shot) 방식으로 작동해 적은 측정 횟수만으로 오류를 감지하고 수정할 수 있다고 강조했다. 이는 측정 자체가 오류를 유발할 수 있기 때문에 중요하며, 특히 중성 원자 컴퓨터에서 큐비트를 특정 위치로 이동시켜 측정하고 다시 냉각해야 하는 점을 고려할 때 더욱 효율적이다.