[더테크 이지영 기자]  IBM(NYSE: IBM) 이 12일 열린 연례 ‘양자 개발자 컨퍼런스(Quantum Developer Conference)’ 에서 2026년까지 양자 우위를 달성하고, 2029년까지 오류 내성 양자 컴퓨팅을 실현하기 위한 기술 혁신 계획을 발표했다.

제이 감베타 IBM 리서치 디렉터 겸 IBM 펠로우는 “실질적으로 유용한 양자 컴퓨팅을 위해서는 하드웨어, 소프트웨어, 제조, 오류 수정 등 다층적 기술이 필요하다”며 “IBM은 이 모든 요소를 빠르게 발전시키며 양자 시대 전환을 현실화하고 있다”고 말했다.

이번 컨퍼런스에서 IBM은 자사의 최신 양자 프로세서 ‘IBM 퀀텀 나이트호크’ 를 공개했다. 이 프로세서는 2026년 ‘양자 우위’ 달성을 목표로 설계된 차세대 양자 하드웨어다. 양자 우위란, 양자 컴퓨터가 기존 슈퍼컴퓨터보다 복잡한 문제를 더 빠르고 정확하게 해결할 수 있는 상태를 의미한다.

IBM 나이트호크는 120개의 큐비트(Qubit) 를 사각 격자 구조로 배치해, 각 큐비트가 네 개의 인접 큐비트와 상호 연결된다. 총 218개의 조정형 커플러 가 적용되어 전 세대인 ‘퀀텀 헤론’ 대비 20% 높은 연결성을 확보했다. 이를 통해 기존 대비 30% 더 복잡한 회로를 낮은 오류율로 실행할 수 있으며, 최대 5,000개의 2큐비트 게이트를 구동할 수 있는 성능을 구현했다.

IBM은 나이트호크를 기반으로 한 향후 버전에서 2026년 7,500개, 2027년 10,000개, 2028년에는 1,000큐비트 이상을 연결해 최대 15,000개의 2큐비트 게이트를 지원하는 로드맵을 제시했다. 이를 통해 IBM은 2026년 말까지 ‘검증된 양자 우위’ 사례를 세계 연구 커뮤니티와 함께 공식 입증할 계획이다.

이와 함께 IBM은 ‘양자 우위 추적기’ 프로젝트를 공개했다. 이는 IBM이 알고리드미끄, 플랫아이언 연구소(Flatiron Institute), 블루큐비트(BlueQubit) 등과 협력해 운영 중인 오픈 커뮤니티 플랫폼으로, 전 세계 연구자들이 새로운 양자 우위 사례를 실시간으로 검증하고 기록할 수 있도록 지원한다.

IBM은 양자 소프트웨어 부문에서도 혁신을 발표했다. 자사 대표 양자 개발 프레임워크 ‘키스킷(Qiskit)’ 은 100큐비트 이상 규모에서 정확도를 24% 향상시키는 동적 회로 기능을 강화하고, C-API 기반의 C++ 인터페이스 를 추가했다. 이를 통해 개발자들은 기존 HPC(고성능컴퓨팅) 환경에서도 네이티브 양자 프로그래밍을 수행할 수 있으며, 오류 완화 비용을 100배 이상 절감할 수 있다.

IBM은 향후 키스킷에 머신러닝·최적화 연산 라이브러리 를 통합해, 물리·화학 분야의 미분방정식 및 해밀토니언 시뮬레이션 등 복잡한 문제 해결력을 강화할 예정이다.

또한 IBM은 오류 내성 양자 컴퓨팅 구현을 위해 실험용 프로세서 ‘IBM 퀀텀 룬’ 을 선보였다. 룬은 고효율 양자 오류 수정 구조를 갖춘 새로운 아키텍처를 적용했으며, 칩 내 멀리 떨어진 큐비트를 물리적으로 연결하는 원거리 온칩 연결 경로(c-coupler) 와 연산 중 큐비트 초기화 기술 등을 구현했다.

IBM은 여기에 qLDPC(양자 저밀도 패리티 검사) 코드 기반 오류 디코딩 기술을 더해, 480나노초 이내의 실시간 오류 보정을 구현했다. 이는 예정보다 1년 빠른 성과로, IBM이 2029년까지 목표로 하는 대규모 오류 내성 양자 컴퓨터 개발의 핵심 기술 기반이 될 전망이다.