[더구루=홍성일 기자] 미국 양자컴퓨팅 기업 아이온큐(IonQ)가 당초 목표보다 3개월 앞서 '64개 알고리즘 큐비트(#AQ 64)'를 달성했다. 아이온큐는 #AQ 64 달성으로 IBM 등 경쟁사들과의 기술 경쟁에서 우위를 선점했다고 분석했다.

아이온큐는 25일(현지시간) 5세대 양자컴퓨터 '템포(Tempo)' 시스템에서 '#AQ 64'를 달성했다고 발표했다. 아이온큐는 #AQ 64 달성으로 에너지 그리드 최적화, 신약 개발, 엔지니어링 시뮬레이션 모델링, 공급망 최적화 등 분야에서 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 전망했다.

아이온큐는 당초 올해 말까지 #AQ 64를 달성한다는 목표였지만 3개월이나 시간을 단축했다. 아이온큐가 로드맵을 조기 달성한 것은 이번이 처음은 아니다. 2023년 6월 달성한 #AQ 29는 목표보다 7개월 빨랐으며, 지난해 1월 달성한 #AQ 36은 1년이나 앞당긴 결과였다.

#AQ는 양자컴퓨터가 얼마나 크고 복잡한 알고리즘을 높은 정확도로 실행할 수 있는지를 측정하는 지표로, 양자컴퓨터 내 큐비트 중 신뢰할 수 있는 결과를 내는 큐비트의 수를 나타낸다.

아이온큐에 따르면 #AQ 값이 1 증가할 때마다 양자 알고리즘을 실행하는데 사용할 수 있는 연산 공간이 2배 씩 늘어난다. #AQ 64는 2의 64제곱, 즉 1844경(京)이 넘는 경우의 수를 동시에 고려할 수 있음을 의미한다. 이는 4세대 양자컴퓨터 포르테의 #AQ 36보다 2억6800만배 강력한 성능을 가지고 있다는 얘기다.

아이온큐는 #AQ 64 달성으로 경쟁사인 IBM을 확실하게 앞질렀다고 소개했다. 아이온큐는 템포가 현재 IBM이 제공하고 있는 시스템보다 3경6000조배 더 큰 연산공간을 제공한다고 강조했다.

그러면서 IBM 시스템과의 상세 벤치마크 결과도 공개했다. 공개된 자료에 따르면 아이온큐의 포르테 시스템의 솔루션 품질은 IBM이 올해 7월 선보인 헤론 R3 양자처리장치(QPU) 기반 피츠버그 양자 시스템보다 최적화 알고리즘(QAOA) 실행시·암호학·화학 등에 사용되는 기초알고리즘(QFT) 실행 시 각각 35%, 74% 높은 성능을 보였다. 대규모 데이터셋 검색 알고리즘(FAA) 실행시 솔루션 품질은 182%나 뛰어난 결과를 보여주기도 했다.

아이온큐는 향후 물리적 큐비트 외에도 논리적 큐비트, 논리적 오류율, 산업 관련 애플리케이션 벤치마크 모음과 같은 실용적 지표를 추가로 공개할 계획이다. 이를통해 고객이 양자 시스템의 진정한 가치를 파악할 수 있도록 만든다는 목표다.

니콜로 드 마시(Niccolo de Masi) 아이온큐 최고경영자(CEO)는 "#AQ 64 달성은 양자 우위를 실현하기 위한 여정 중에서도 중요한 순간"이라며 "템포 시스템은 특정 경우에 10억 개의 GPU(그래픽처리장치)로 시뮬레이션해야 하는 양자 계산을 훨씬 적은 에너지와 공간으로 수행할 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 아이온큐는 김정상 듀크대 교수와 크리스 먼로 교수가 2015년 설립한 양자컴퓨터 기업이다. 전하를 띤 원자인 이온을 전자기장을 통해 잡아두는 이른바 이온 트랩 방식을 활용해 양자컴퓨터 상용화를 추진하고 있다. 삼성전자와 현대차, 구글벤처스, 아마존웹서비스(AWS) 등이 주요 투자자로 있다.

아이온큐의 차세대 양자컴퓨터 템포는 내년 말까지 한국과학기술정보연구원(KISTI) 대전 본원에도 설치될 예정이다.