양자 컴퓨팅 오류 완화의 선두주자인 Qedma社는 텔아비브 현지시각으로 지난 9월 16일, 독창적인 소프트웨어 QESEM(Quantum Error Suppression and Error Mitigation)이 IBM의 Qiskit Functions를 통해 제공된다고 발표했다.

히브리어로 "마법"을 의미하는 "QESEM"은 양자 개발자, 데이터 과학자 및 계산 과학자들이 기존 시스템처럼 양자 컴퓨터와 쉽게 상호작용할 수 있도록 설계된 Qiskit Functions에 통합되었다. 오류 완화는 양자 우위를 향한 중요한 단계로, 양자 컴퓨팅의 발전에 있어 중대한 이정표로 자리잡고 있다.

- 오류 완화를 통한 양자 우위 달성

양자 컴퓨터가 실용적인 작업에서 고전 컴퓨터를 능가하는 시점인 양자 우위(Quantum Advantage)는 양자 컴퓨팅 산업의 주요 목표로 남아 있다. 이처럼 중요한 이정표에 도달하는 것은, 양자 연산에 내재된 노이즈로 인해 발생하는 양자 오류 문제로 인해 방해받아 왔다.

QESEM은 이 문제를 직접 해결해 기존 양자 처리 장치(QPU)에서 양자 알고리즘을 훨씬 더 효율적이고 정확하게 실행할 수 있도록 했다.

"간단히 말해, 오류 완화는 가까운 미래에 양자 우위를 달성하는 데 필수적입니다."라고 Qedma의 CEO 아시프 시나이(Asif Sinay)는 말했다. 그는 "우리 솔루션이 Qiskit Functions를 통해 제공되는 것은 양자 컴퓨팅이 그 방대한 잠재력을 실현하는 미래로 나아가는 과정에서 오류 완화가 얼마나 중요한지를 강조하는 것입니다."라고 덧붙였다.

- 산업의 중요한 이정표

IBM이 QESEM을 Qiskit Functions으로 포함시키기로 한 바는, 가까운 미래 양자 컴퓨팅에서 오류 완화가 중요한 역할을 할 것임을 드러내는 주요한 결정이다. QESEM은 양자 오류 수정(QEC)에 따른 대규모 큐비트 오버헤드 없이 오류를 줄여, 미결된 실행 대비 최대 1,000배 이상 더 큰 회로에서 정확도를 잃지 않고 양자 알고리즘을 실행할 수 있도록 한다. 이러한 알고리즘 용량의 혁신적인 증가는 신뢰할 수 있는 실행이 가능한 응용 분야의 범위를 확장하여, 오랫동안 약속된 양자 컴퓨팅의 혜택을 실현하는 데 한 걸음 더 다가가게 해준다.

“오류 완화는 양자 우위에 도달하기 위한 필수 도구가 될 것입니다. Qedma와 같은 파트너의 기능이 Qiskit Functions에 통합됨으로써 사용자는 유틸리티 규모 회로와 그 이상의 정확성을 향상시키기 위해 이러한 기술을 원활하게 활용할 수 있게 됩니다. 이러한 발전은 가까운 시일 내에 양자 계산으로부터 가치를 창출하는 길을 열어주며, 저는 양자 커뮤니티가 이러한 강력한 도구들을 활용하기 시작하기를 초대합니다.”라고 IBM 펠로우 및 IBM Quantum 부사장인 제이 갬베타(Jay Gambetta)는 말했다.

- Qedma의 QESEM, 양자 우위로 나아가는 진전을 가능하게 하다

Qedma의 혁신적인 오류 완화 접근법은 양자 컴퓨팅 발전의 장기적인 촉진제다. QESEM의 향후 버전에는 하이브리드 HPC-QPU 실행 기능과 가까운 시일 내에 구현될 양자 오류 수정 기술과의 호환성이 포함될 예정이다.

QESEM이 Fortune 500 기업, 학술 기관, 연구소 등 250개 이상의 회원으로 구성된 IBM Quantum Network의 Qiskit Functions에 포함됨에 따라, Qedma는 연구자와 개발자가 양자 기술의 한계를 계속해서 확장할 수 있도록 돕는 양자 소프트웨어를 제공하게 되었다.

Qedma와의 계약이 체결된 IBM Quantum Network 회원은 IBM Quantum 플랫폼의 Qiskit Functions를 통해 QESEM에 접근할 수 있다.

“QESEM을 통해 우리는 단순히 오류를 줄이는 것이 아니라, 양자 장치의 계산 능력을 근본적으로 향상시키고 있습니다.”라고 시나이 CEO는 부언했다. 또 “IBM과의 이번 협력은 Qedma의 기술이 양자 혁명의 발전에 중요한 역할을 할 것임을 보여주는 증거입니다.”라고 강조했다.

- Qedma와 한국 생태계

한국에서는 선도적인 대학, 연구 센터, 양자 컴퓨팅 알고리즘 회사 및 첨단 양자 알고리즘 개발에 중점을 둔 다양한 조직들이 포함된 양자 컴퓨팅 생태계가 형성되고 있다. 현재 최적화되는 알고리즘들을 클라우드 기반과 온프레미스 양자 컴퓨터에서 실행하는 것을 목표로 프로젝트들이 수행 중이다.

그러나 이들 모두, 양자 계산에서 발생하는 오류로 인해 의미 있는 결과를 얻는 데 어려움을 겪고 있다.

IBM과 협력하는 조직들은 QESEM 소프트웨어를 쉽게 사용할 수 있게 되었다. 단, 자체 하드웨어를 개발하는 기업이나 조직들은 곧 이 중요한 문제들을 직접 해결해야 된다. 한국의 IBM 고객들은 QESEM을 활용함으로써 QESEM을 채택하지 않는 수요자들에 비해 상당한 경쟁 우위를 얻게 될 것으로 전망된다.

Qedma 측은 QESEM의 도입이 한국에서 양자 컴퓨팅의 발전을 가속화해 한국이 풀스택 양자 컴퓨팅 역량을 갖춘 선두 국가로 자리매김하는 데 기여할 것으로 예상했다.

- Qedma에서 팀을 이룬 양자 컴퓨팅 리더들

Qedma는 양자 컴퓨팅과 양자 정보 분야의 전문가들로 구성된 팀으로, 회사의 야심찬 비전을 실현할 독보적인 역량을 갖추고 있다.

Qedma CEO 아시프 시나이(Asif Sinay) 박사는 그들의 여정을 돌아보며 "회의론은 항상 제 인생의 일부였습니다. 사람들은 우리에게 '불가능하다'고 말하곤 했죠. 하지만 당신이 하고 있는 일에 대한 믿음이 있고, 이를 뒷받침하는 결과가 있으며, 강력한 팀이 있다면, 하늘이 한계가 될 것입니다."라고 말했다.

아시프 시나이(Asif Sinay) 박사(CEO 및 공동 창립자)는 Magic Leap의 전 연구원이며, 저명한 탈피오트(Talpiot) 프로그램을 졸업한 이후 양자 컴퓨터의 운영체제를 구축하여 컴퓨팅의 판도를 바꾸겠다는 결의를 다졌다. 물리학 분야에서 높은 학위를 보유하고 있으며, 산업과 학계를 넘나드는 경험을 바탕으로, 그는 Qedma의 전략과 비전 개발에 중요한 역할을 맡고 있다.

CSO 및 공동창립자인 도릿 아하로나브(Dorit Aharonov) 교수는 세계적으로 유명한 양자 이론가로서 오류 내성 정리(Fault Tolerance Theorem)에 대한 증명을 통해 양자 오류 수정 분야의 기초를 마련했다. 그의 잡음 감소, 양자 검증, 오류 완화 프로토콜에 대한 연구들은 Qedma의 핵심 기술 개발과 양자 컴퓨팅의 전반적인 발전에 중요한 역할을 하고 있다.

CTO 및 공동창립자인 네타넬 린드너(Netanel Lindner) 교수는 양자 다체 시스템, 광자 및 위상 양자 컴퓨팅 분야에서 깊은 전문 지식을 가지고 Qedma의 기술 개발을 이끌고 있다. 비평형 위상 양자 물질 및 관련 분야에서의 그의 선구적인 연구는 회사의 혁신적인 QESEM 제품 개발에 중차대한 기여를 했다.


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