IBM "2029년까지 오류 내성 양자컴…더 빨라질 수도"

퀀텀코리아2025 참석한 IBM…2029년 오류 내성 양자컴 로드맵 선보여
"2029년이라 발표하지만, 기술 발전 속도 워낙 빨라…더 이른 시일 기대"

▲표창희 IBM 상무가 24일 퀀텀코리아2025 IBM부스에서 IBM 양자컴퓨터 로드맵에 대해서 소개하고 있다. (안유리 기자 inglass@)

2029년까지 '오류 내성' 양자컴퓨터를 선보이겠다는 계획을 발표한 이후 연일 글로벌 시장의 관심을 받는 IBM이 국내에서 구체적인 청사진을 공개했다. IBM은 차곡차곡 양자컴퓨터 기술을 고도화하며 국내에서도 연구 협력을 이어가겠다고 밝혔다.

표창희 상무(IBM 아태사업본부장)는 24일 퀀텀코리아 2025 행사에서 IBM의 양자컴퓨팅 로드맵을 선보이며 "2029년이 되면 실제 오류가 수정된 양자 컴퓨터를 클라우드를 통해 서비스를 제공해 드릴 수 있다"고 말했다.

현재 양자 컴퓨팅의 가장 큰 난제는 난수 계산에서 발생하는 오류이다. 양자 컴퓨터의 연산 단위인 큐비트(Qubit)에 입력된 정보는 온도·자기장 등 외부 환경과 조작의 영향을 쉽게 받아, 연산 규모나 컴퓨팅 규모가 커지면 오류도 늘어난다. IBM은 이를 2029년까지 기술적으로 해결하는 것은 물론, 학계과 기업에 서비스까지 제공하겠다는 계획이다.

IBM의 오류 내성 양자 컴퓨터는 수백~수천개의 논리 큐비트(logical qubit)를 사용한 방식으로, 여러 물리적 큐비트가 협력해 정보를 저장하고 서로의 오류를 모니터링한다. 그룹으로 묶인 물리적 큐비트를 활용해, 기본 물리적 큐비트보다 오류율이 낮은 소수의 논리 큐비트를 생성한다. 그룹의 크기가 커질수록 논리 큐비트의 오류율은 기하급수적으로 감소하며, 이를 통해 더 많은 연산을 실행할 수 있다는 게 IBM측 설명이다.

2029년 IBM이 이렇게 선보일 양자컴퓨터는 퀀텀 스탈링(Quantum Starling)으로, 200개의 논리 큐비트를 사용해 1억 개의 양자 연산을 수행한다. 스탈링은 뉴욕 포킵시에 위치한 새로운 IBM 퀀텀 데이터 센터에 구축될 예정이며, 현재 양자 컴퓨터보다 2만 배 더 많은 작업을 수행할 것으로 예상된다. 이를 기반으로 2033년 이후 2000개의 논리 큐비트를 활용해 10억 개의 양자 연산을 실행할 수 있는 IBM 퀀텀 블루제이(IBM Quantum Blue Jay)까지 선보인다는 게 IBM의 로드맵이다.

IBM은 2026년 말이면 양자 컴퓨터가 기존 고전 컴퓨터 기술을 앞서는 양자 우위를 달성할 거라 보고 있다. 표창희 상무는 표창희 상무는 "저희는 화학 분야에서 양자 우위(양자컴퓨터가 기존 컴퓨터를 뛰어넘는 것)가 먼저 발생할 것으로 보고 있다"면서 "화학 구조 분석이나 신약 개발을 위한 단백질 구조 분석에서 양자 컴퓨터가 우위를 다른 분야 보다 빨리 달성할 것이며, 그다음은 수학 연산 분야가 될 것"이라고 말했다.

2025년 현재는 양자 우위를 향한 로드맵 속에 기존 슈퍼컴퓨터와 연산을 나누는 하이브리드 방식을 함께하고 있다. 이날 IBM은 일본의 국립 연구기관인 이화학연구소(RIKEN)와 함께 미국 외 지역에 처음으로 IBM 퀀텀 시스템 투(IBM Quantum System Two)를 설치, 가동했다고 알렸다. 퀀텀 시스템 투는 연구소 내 후가쿠 슈퍼컴퓨터와 함께 구축돼 각 시스템이 가장 적합한 연산을 자연스럽게 분담하여 처리할 수 있게 했다.

이미 양자 컴퓨팅은 기존 슈퍼컴퓨터로 계산하기 어렵거나 불가능한 규모의 문제를 연구할 때 과학적 도구로 활용될 수 있는 양자 유용성 단계에 이르렀다. 표 상무는 "연세대학교에 설치된 퀀텀 시스템 원은 양자 유용성 단계에 이르렀으며, 슈퍼 컴퓨터만큼의 성능을 낼 수 있으므로 여러 산업·연구분야에서 부분적으로 활용이 되고 있다"고 말했다.

표 상무는 "앞으로 양자 컴퓨터 기술의 발전은 굉장히 빠르게 될 거로 보고 있다"면서 "저희가 2029년도라고 발표를 하지만, 또 그 사이에 기술이 더 발전돼서 조금 더 빠른 시일 내에 적용할 수 있을 걸로도 기대를 하고 있다"고 말했다.