양자 컴퓨팅 1만 큐비트 시대 열었다...100배 '스케일링' 도약

네덜란드 양자 컴퓨팅 기업 퀀트웨어(QuantWare)가 양자 산업의 오랜 숙원인 스케일링 장벽(큐비트의 수를 대규모로 늘리는 데 따르는 기술적, 물리적, 경제적 어려움)을 깨고, 1만 큐비트 칩 개발을 지원하는 차세대 양자 프로세서 유닛(QPU) 아키텍처를 공개했다고 과학 기술 전문매체 인터레스팅 엔지니어링이 9일(현지시각) 보도했다.

퀀트웨어는 초전도 큐비트(Superconducting Qubits) 기반의 양자 프로세서 유닛(QPU, Quantum Processor Unit)을 설계하고 제조해 다른 기업이나 연구기관에 공급하는 것을 주력 사업으로 하고 있다.


퀀트웨어가 주장하고 있는 차세대 양자 프로세서 유닛(QPU) 아키텍처는 현재 상용 가능한 어떤 양자 프로세서보다 100배 더 큰 규모이다.

지난 약 10년간 양자 분야는 프로세서 크기를 늘리는 데 어려움을 겪었으며, 대부분의 상용 시스템이 100큐비트 수준에서 정체되어 왔다.
구글은 6년 만에 큐비트 수를 53개에서 105개로 늘리는 데 그쳤으며, IBM의 최신 로드맵 역시 2028년까지 120큐비트 규모가 선두를 유지할 것으로 예상될 정도로 확장에 난항을 겪어왔다.

기존 하드웨어 병목 현상으로 인해 기업들은 개별 프로세서 대신 여러 개의 소형 프로세서를 연결하는 방식에 의존해야 했으며, 이는 복잡성과 비용을 증가시켜 개발 속도를 늦추는 요인이었다.

보도에 따르면 퀀트웨어는 새로운 아키텍처가 이러한 장벽을 제거하며, 네트워크화된 다중 QPU 시스템에서 고밀도 단일 칩 컴퓨팅으로의 전환을 가능하게 한다고 밝혔다. 이 시스템은 3D 스케일링 방식과 칩렛 기반 설계를 사용해 안정성과 성능을 그대로 유지하면서도 매우 큰 프로세서를 구현할 수 있도록 했다.

새로운 아키텍처는 엔비디아(NVIDIA)의 엔브이큐링크(NVQLink)와 호환 플랫폼으로 합류했으며, NVIDIA 쿠다큐(CUDA-Q)를 통해 하이퍼스케일 양자 컴퓨팅과 기존 컴퓨팅을 낮은 지연 시간으로 연결할 수 있게 된다. 퀀트웨어는 VIO와 엔브이큐링크의 결합이 "양자 컴퓨팅 산업에 필요한 규모의 비약적인 발전"을 이룰 것이라고 강조했다.

퀀트웨어는 새로운 시스템이 현재 네트워크 기반 멀티 QPU 플랫폼 대비 가격 대비 및 전력 소비 대비 더 높은 연산 성능을 제공하여 광범위한 산업을 위한 확장 표준으로 자리매김할 것이라고 밝혔다. 이는 초전도 큐비트를 사용하는 모든 조직이 더욱 강력한 QPU를 구축할 수 있도록 지원한다.

퀀트웨어는 또한 출시와 함께 대규모 제조 시설인 '킬로팹(Kilofab)' 설립 계획을 발표했다. 2026년 네덜란드 델프트 본사에 문을 열 예정인 이 공장은 '세계 최초의 양자 개방형 아키텍처 장치를 위한 전용 시설'이자 지금까지 계획된 양자 제조 시설 중 가장 큰 규모 중 하나가 될 것으로 보인다. 킬로팹은 퀀트웨어의 현재 생산 능력을 20배로 확대할 예정이다.

인터레스팅 엔지니어링에 따르면 맷 라일라스담 퀀트웨어 최고경영자(CEO)는 "수년 동안 사람들은 양자 컴퓨팅이 화학, 재료, 에너지 분야로 전환될 수 있는 잠재력을 들어왔으나, 100큐비트 QPU에 머물러 있었다"며, 새로운 시스템이 "마침내 이러한 확장 장벽을 제거하여 경제적으로 의미 있는 양자 컴퓨터의 길을 열었다"고 덧붙였다.

현재 프로세서 예약이 진행 중이며, 첫 번째 기기는 2028년에 출시될 예정이다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com