구글, 초전도 & 중성 원자 양자 컴퓨터 개발에 박차
구글 퀀텀 AI(Google Quantum AI)는 초전도 큐비트(Superconducting Qubit) 기반 양자 컴퓨터 상용화를 목표로 개발 진행 중
중성 원자 큐비트(Neutral Atom Qubit) 기반 양자 컴퓨터 개발을 시작하며, 두 가지 기술의 장점을 활용할 계획
중성 원자는 유연한 연결성(Flexible Connectivity)을, 초전도 큐비트는 빠른 사이클 시간(Fast Cycle Time)을 강점으로 함
초전도 큐비트(Superconducting Qubit) vs 중성 원자 큐비트(Neutral Atom Qubit)
본문에 따르면 구글은 초전도 큐비트(Superconducting Qubit)와 중성 원자 큐비트(Neutral Atom Qubit), 두 가지 방식을 모두 활용하여 양자 컴퓨터 개발을 진행한다. 초전도 큐비트는 마이크로초(Microsecond) 단위의 빠른 사이클 시간을, 중성 원자는 유연한 연결성(Flexible Connectivity)을 강점으로 한다.
초전도 큐비트: 회로 깊이(Circuit Depth) 확장에 유리하며, 수만 개의 큐비트(Qubit)를 구현하는 것이 목표
중성 원자 큐비트: 큐비트 수(Qubit Count) 확장에 유리하며, 알고리즘(Algorithm) 및 오류 정정 코드(Error-Correcting Code)에 강점
두 기술의 상호 보완적인 강점을 활용하여, 다양한 문제 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
중성 원자 큐비트(Neutral Atom Qubit) 개발의 3가지 핵심 요소
구글은 중성 원자 큐비트(Neutral Atom Qubit) 기반 양자 컴퓨터 개발을 위해 세 가지 핵심 요소에 집중한다. 양자 오류 정정(Quantum Error Correction, QEC), 모델링 및 시뮬레이션(Modeling and Simulation), 실험적 하드웨어 개발(Experimental Hardware Development)이 그것이다.
양자 오류 정정(Quantum Error Correction): 오류 정정(Error Correction) 기술을 중성 원자 어레이(Array)에 적용하여, fault-tolerant 아키텍처(Fault-Tolerant Architecture)를 구현
모델링 및 시뮬레이션(Modeling and Simulation): 구글의 컴퓨팅 자원(Computing Resource)을 활용하여 하드웨어 아키텍처(Hardware Architecture) 시뮬레이션, 오류 예산(Error Budget) 최적화, 구성 요소 목표(Component Target) 개선
실험적 하드웨어 개발(Experimental Hardware Development): 원자 큐비트(Atomic Qubit) 조작을 위한 하드웨어 개발 및 fault-tolerant 성능 확보
이러한 노력을 통해 중성 원자 기반 양자 컴퓨터의 실용화를 앞당길 수 있을 것이다.
양자 생태계(Quantum Ecosystem)와의 협력
구글은 CU 볼더(CU Boulder), JILA, NIST 볼더(NIST Boulder) 등 유수의 기관들과의 협력을 통해 양자 컴퓨팅 기술 개발을 가속화한다. 특히, CU 볼더의 양자 생태계(Quantum Ecosystem)는 구글의 연구 개발에 중요한 역할을 할 것으로 보인다.
CU 볼더: CUbit Quantum Initiative, Colorado Quantum Incubator 등 양자 기술 관련 다양한 이니셔티브(Initiative) 운영
NIST 볼더: Adam Kaufman 박사 영입을 통해 구글과의 협력 강화
QuEra: 구글의 포트폴리오 회사로, 중성 원자 컴퓨팅 기술 개발에 기여
이러한 협력을 통해 구글은 양자 컴퓨팅 분야에서 기술 리더십(Technology Leadership)을 더욱 강화할 수 있을 것이다.
