[더테크 이지영 기자]  아마존웹서비스(AWS)가 중성 원자 기반 양자컴퓨팅 기업 큐에라 컴퓨팅(QuEra Computing)과 전략적 협력을 확대하고, 세계 최초의 클라우드 기반 내결함성(Fault-Tolerant) 양자컴퓨터 '리브라(Libra)'를 2028년 아마존 브라켓(Amazon Braket)을 통해 제공한다고 29일 밝혔다.

이번 협력은 오류 정정 기술을 적용한 내결함성 양자컴퓨팅을 클라우드 서비스 형태로 제공하는 첫 사례로, 연구기관과 기업이 별도의 양자 하드웨어 없이도 차세대 양자컴퓨팅 환경을 활용할 수 있는 기반이 될 것으로 기대된다.

AWS는 2020년 양자컴퓨팅 클라우드 서비스인 아마존 브라켓을 출시한 이후 다양한 양자 하드웨어를 지원하며 생태계 확대에 투자해 왔다. 큐에라 컴퓨팅과는 2019년부터 협력해 왔으며, 2022년에는 256큐비트 규모의 중성 원자 기반 양자장치 '아킬라(Aquila)'를 공동 개발한 바 있다.

이번에 공개된 리브라는 메가큐오프(Megaquop) 규모의 내결함성 양자컴퓨터로, 수백 개의 논리 큐비트(Logical Qubit)를 기반으로 100만 회 이상의 양자 연산을 수행하도록 설계됐다. 이는 양자 화학, 고에너지 물리학, 신소재 시뮬레이션 등 기존 컴퓨터로 해결하기 어려운 문제를 처리할 수 있는 수준으로 평가된다.

현재 대부분의 양자컴퓨터는 외부 환경에 따른 오류 발생이 빈번한 NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum) 단계에 머물러 있다. 반면 내결함성 양자컴퓨팅은 오류 정정(Error Correction) 기술을 적용해 안정적인 연산을 가능하게 하는 차세대 기술로, 양자컴퓨팅 상용화를 위한 핵심 단계로 꼽힌다.

큐에라 컴퓨팅은 리드베리 원자(Rydberg Atom) 기반 중성 원자 방식을 채택했다. 광학 트위저(Optical Tweezer)를 이용해 큐비트를 자유롭게 재배치하면서 결맞음(Coherence)을 유지할 수 있으며, 큐비트 간 높은 연결성을 제공해 대규모 양자 알고리즘 구현에 유리한 것이 특징이다.

AWS는 특정 방식에 의존하지 않는 다중 방식(Multi-Modality) 전략도 함께 추진하고 있다. 자체 AWS 양자컴퓨팅센터에서는 초전도 기반 '고양이 큐비트(Cat Qubit)'를 적용한 양자칩 '오셀롯(Ocelot)'도 개발 중이며, 서로 다른 기술을 병행해 내결함성 양자컴퓨팅 상용화를 앞당긴다는 전략이다.

리브라가 2028년 아마존 브라켓에 도입되면 전 세계 연구자와 기업은 기존 개발 환경에서 내결함성 양자컴퓨팅을 활용할 수 있게 된다. 아마존 브라켓은 키스킷(Qiskit), 페니레인(PennyLane), 블로케이드(Bloqade), CUDA-Q 등 주요 양자컴퓨팅 프레임워크를 지원하고 있어 기존 연구 환경과의 연계도 가능하다.

미하일 루킨 큐에라 컴퓨팅 최고과학책임자(CSO)는 "유용한 내결함성 양자컴퓨터 실현이 현실에 가까워지고 있다"며 "AWS와의 협력 확대를 통해 전례 없는 규모의 양자 연산 환경을 과학 연구와 산업계에 제공할 수 있게 될 것"이라고 말했다.