IBM이 여러 양자 칩을 하나의 시스템처럼 연결하기 위한 초저온 냉각장치 구축에 한 걸음 더 다가섰다. 2029년을 목표로 개발 중인 내결함성 양자컴퓨터 'IBM 퀀텀 스탈링'의 핵심 기반 기술이다.
IBM은 19일(현지시간) 양자컴퓨터용 극저온 모듈(Cryogenic Module) 2대를 하나의 환경으로 연결해 냉각하는 데 성공했다고 밝혔다. 두 모듈은 높이와 너비가 각각 8피트(약 2.4m)를 넘는다. 시험 결과 5일 이내에 액체 헬륨 온도인 4켈빈까지 내려갔고 이후 15밀리켈빈(0.015켈빈) 이하까지 냉각됐다.
양자컴퓨터는 계산 단위인 큐비트(Qubit)가 주변 환경과 잡음에 민감해 오류가 발생하기 쉽다. IBM은 여러 양자 프로세서를 안정적으로 가동하면서 규모를 키우기 위해 초저온 환경을 모듈 방식으로 확장하는 기술을 개발하고 있다.
새 냉각장치는 기존에 널리 사용하는 IBM 양자 시스템보다 최대 12배 넓은 배선 공간을 제공한다. IBM은 이 공간을 활용해 서로 떨어진 양자 칩을 'L-커플러(L-coupler)'로 연결할 계획이다. L-커플러는 여러 양자 칩이 정보를 주고받으며 하나의 더 큰 양자컴퓨터처럼 작동하도록 하는 기술이다.
IBM은 올해 안에 양자 프로세서 'IBM 퀀텀 나이트호크'를 새 극저온 모듈에 탑재해 성능 시험을 확대한다. 2027년에는 여러 프로세서를 연결해 직접 계산에 사용할 수 있는 프로그래머블 큐비트를 최소 1000개 갖춘 양자컴퓨터를 구축한다는 계획이다.
최종 목표는 2029년 IBM 퀀텀 스탈링을 내놓는 것이다. IBM은 스탈링을 오류가 발생해도 이를 감지·수정하며 계산을 이어갈 수 있는 대규모 내결함성 양자컴퓨터(Fault-Tolerant Quantum Computer)로 개발하고 있다.
박진형 기자 jin@etnews.com
