퀀티넘 vs 아이온큐 vs IBM 의 최근 비교실험 결과는 ?

양자기술의 트렌드 그리고 퀀티넘 아이온큐 IBM 리게티 QPU 실험결과를 비교한 소식도 있어서 해당내용까지 포함해서 얘기해 보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

 

퀀티넘은 지난 영상에서 소개해 드린 것처럼 앞으로 양자기술 분야중에 이온트랩 분야에서 아이온큐과 대장주 역할을 할 회사라고 생각을 하시면 될 것 같구요. 현재는 하니웰의 자회사로 있기 때문에, 하니웰을 통해서 우회 투자를 할 수는 있지만 하니웰 사업부가 여러 개 있다보니깐 퀀티넘의 가치가 주가에 반영이 되기는 쉽지는 않다고 보시면 될 것 같습니다.

이런 사실을 경영진도 잘 알기 때문에 퀀티넘을 별도로 상장할 계획을 가지고 있구요.. 다만, 올 상반기에 할 것처럼 작년에 얘기했었지만 계속 지연이 되고있는 상황이고, 현재 상황을 봐서는 올해안에도 쉽지는 않을 것 같다는 생각이 들기도 합니다. 일단 퀀티넘 상장 관련해서는 조금 신중하게 지켜봐야 할 것 같습니다.

 

퀀티넘은 이온트랩기술을 주력으로 하고 있는 풀스택 양자컴퓨터 회사고, 마이크로소프트 , 아마존 , 테슬라 , 소프트뱅크 , 엔비디아 같은 메이저 기업들과 양자기술 관련한 파트너쉽을 가지고 있습니다.

최근에 생성형 양자 AI 기술을 공개하면서 생성형 AI 시장에 양자기술의 적용 가능성을 보여줬고, 양자기술이 적용되었을 때 생성형 AI 가 얼마나 경제적이고 효율적 인지를 보여주기도 했습니다. 물론 아직은 실험단계이기 때문에 생성형 AI 시장에 양자기술을 적용하는데는 시간이 필요해 보이지만, AI 와 양자기술의 만남은 멀지않은 시점에 올 것으로 예상이 됩니다.

퀀티넘은 엔비디아 , 테슬라 등과 최근에 협업을 했고 글로벌 제약기업들과도 좋은 관계를 유지해오고 있지만, 최근 가장 기억에 남는 소식으로는 소프트뱅크과의 파트너쉽 인데요.. 단순한 기술 협력이 아니라 일본에서 양자기술의 상업화를 앞당기기 위해서 산업 전반에 걸쳐서 진행하는 협력으로 볼 수 있고, 그런만큼 일본의 소프트뱅크를 통해서 일본의 다양한 회사들 그리고 국립연구소등과 양자기술을 발전시켜 나가고 있습니다. 일본이 반도체에서 뒤쳐진 기억이 있는만큼 양자기술 분야에서는 진심으로 정성을 들이고 있는 것이 보여지는 소식 이었습니다.

퀀티넘은 이온트랩 기술을 기본으로 하고 있지만 큐비트를 포토닉스 광자기술을 사용해서 제어하는 만큼 포토닉스 광자기술에도 깊이 연관되어 있는데요.. 포토닉스 기술을 주력으로 하는 왠만한 회사들보다 더 좋은 기술력을 가지고 있다고 생각이 되구요.. 그런만큼 이 포토닉스 광자기술에 대한 본격적인 연구를 위해서 뉴 멕시코 지역에 포토닉스 연구센터를 오픈했다는 소식도 있었습니다.

양자알고리즘회사인 패이스크래프트 Phasecraft 라는 회사와 파트너쉽을 발표하면서 양자알고리즘의 다양한 응용연구를 수행할 예정에 있기도 하구요, 캠브리지 대학교 캐번디시 연구소에서 2018년에 분사한 뉴 퀀텀 Nu Quantum 의 주도로 진행되고있는 QDA (Quantum Datacenter Alliance) 퀀텀 데이터센터 얼라이언스에 참여하고 있는 중이기도 합니다.

이 얼라이언스는 대규모 양자시스템의 상업적인 확장성을 가속화해 나가는데 중점을 두고 협력체라고 보시면 되구요, 퀀티넘 외에도 시스코시스템즈 , NTT , 큐에라 등의 회사들이 참여하고 있습니다.

 

가장 최근의 소식들도 업데이트를 하면요,

퀀티넘에서 최근에 양자우월성을 다시한번 입증했다는 소식이 있었는데요. 기존의 컴퓨터로는 해결이 불가능한 수준의 수많은 솔루션 중에 하나를 선택해야만 하는 무작위성 문제를 반복적으로 해결했다는 소식 이었구요.

이번 소식을 통해서 이온트랩 기술의 우수성을 보여줬다는 평가를 받고 있고, 금융이나 제조 산업 전반에 걸쳐서 새로운 가능성을 열어 줬다는 점에서 의미가 있는 소식이라고 볼 수 있을 것 같습니다.

무엇보다도, 이번 결과가 좀 더 의미가 있다고 보는것은 지난해 퀀티넘이나 구글의 윌로우가 정해진 조건에서 양자 우월성을 입증하긴 했지만, 무작위적인 실용적 과제를 해결하는 것은 여전히 미해결과제로 남아 있었는데, 이번에 바로 그 무작위적 실용적 과제를 반복적으로 해결하면서 양자컴퓨터의 상업화에 한발 더 다가갔다는 점에서 아마도 가장 큰 의미가 있다고 보여지고, 퀀티넘의 가치를 높이는 소식이라고 볼 수 있을 것 같은데요. 이번 결과는 네이처에 실렸구요, 퀀티넘을 비롯해서 JP모건체이스 , 아르곤 국립연구소 , 오크리지 국립연구소 , 텍사스 오스틴 캠퍼스 , 로렌스 버클리 국립 연구소 등이 참여한 것으로 알려져 있습니다.

그리고, 퀀티넘의 이온트랩 암호화 솔루션 퀀텀 오리진이 미국 NIST 에 의해서 검증이 되었다는 소식도 있는데요. 미국 연방기관 및 관련업체들이 PQC 로 마이그레이션 과정의 초입에 있다고 볼 수 있는데요.. 앞으로 이와같은 마이그레이션 작업에 퀀티넘의 퀀텀 오리진이 중요한 도구로서 활용가치가 있어 보이구요. 특히 이 제품이 NIST 의 검증을 받았기 때문에 앞으로 미국 연방정부의 PQC 도입에 있어서 어느정도 중요한 역할을 하게될 것으로 보여집니다. 양자 사이버 보안산업의 발전은 이제 시작이고, 앞으로도 계속될 예정이기 때문에 이에 따라서 수혜를 입을수 있는 제품으로 평가가 됩니다.

또, 퀀티넘은 지난 3월에 하니웰 에어로스페이스 테크놀로지스, 노키아NOK , 누마나(Numana) 와 협력해서 양자내성 네트워크를 구축하기도 했는데요.. 이 네트워크를 통해서 양자 위협으로부터 미래의 데이터를 보호한다고 하구요.. 양자암호 분야에서도 점점 두각을 나타내기 위해서 계속 영역을 넓혀 나가고 있는 중이기도 합니다.

 

그리고 최근에 율리히 Jülich 연구센터와 미국 명문대 중에 하나인 퍼듀대학 연구원들이 수행한 실험 결과에 간략히 요점만 정리해서 얘기해 볼까 하는데요..

일반적으로 , 예를들어서 아이온큐의 이온트랩 방식으로 2 큐비트 게이트 시간을 기준으로 18,000 초가 필요한 문제를 수행할 경우에, 같은 문제를 IBM 의 초전도 방식으로 수행할 경우 0.51 초만에 해결할 수 있다고 알려져 있구요, 보통 이러한 차이가 발생하는 이유는 병렬계산에서 IBM 의 초전도게이트 방식이 우수하기 때문으로 알려져 있습니다.

다만, IBM 이나 Rigetti 같은 초전도 큐비트 방식은 빠른 실행의 장점이 있는 반면에 노이즈가 축적되는 문제로 인해서, 아무래도 큐비트 일관성이나 신뢰성 면에서 이온트랩 방식보다 신뢰를 주지 못하고 있었는데요.

이번에 위에서 말씀드린 연구센터에서 IBM, IonQ, Quantinuum, Rigetti 그리고 IQM 이라는 회사까지 5개 공급업체로 부터 19개의 양자처리장치 QPU 를 받아서 성능평가 테스트를 했다고 하구요.

테스트 결과를 보면 , 퀀티넘의 QPU 가 큐비트간 연결성과 일관성 , 게이트 충실도와 같은 각종 지표에서 가장 안정적이고 우수한 결과를 보여줬다고 합니다. 초전도 분야에서 구글과 함께 최고의 기술력을 가지고 있는 IBM 의 경우에는 , 이번 실험에서 큐비트 일관성을 유지하는데는 퀀티넘보다 못했지만 문제들을 해결해 나가는 효율성과 속도 면에서는 역시 우수한 성능을 보여줬다고 합니다. 결과상으로는 이온트랩의 장점을 가진 퀀티넘이 예상한대로 연결성 , 일관성 , 신뢰성에서 높은 점수를 받았고, 초전도의 장점을 가진 IBM 은 효율성과 속도 면에서 높은 점수를 받았다고 요약할 수 있을 것 같은데요.

이번 실험결과에서는 퀀티넘이 같은 이온트랩 기술을 사용하는 아이온큐보다 조금 더 우수한 결과를 보인것으로 나오고 있구요. 큐비트가 정보를 보유할수 있는 시간, 큐비트가 일관성을 유지할수 있는 시간 등에서 아이온큐 보다 조금 더 긴 시간을 확보한 것으로 알려져 있습니다.

게이트 충실도 면에서도 퀀티넘이 조금 더 우수한 것으로 알려져서 실제적인 응용성과 상업성이 아이온큐 보다 조금 더 나은것으로 평가되고 있기도 한데요.

이번 실험만으로 퀀티넘과 아이온큐를 비교할 수는 없을 것 같구요. 실험조건에 따라서 결과는 얼마든지 바뀔수 있는만큼 그냥 지금 수준의 실험에서는 참고하는 정도로만 가볍게 보시는게 좋을 것 같습니다.

다만 퀀티넘의 경우에, 여러 플랫폼과 호환이 가능하다는 장점을 가지고 있고 오류수정에서도 최고수준의 기술력을 보유하고 있기도 하구요, 큐비트 제어기술도 포토닉스 광자 기술을 활용하기 때문에 난이도는 높지만 정확도는 상당한 것으로 알려져 있어서 양자산업 분야에서 탑 티어라고 보시면 되고 상장만 된다면 흥행은 어느정도 보증되어 있다고 생각이 됩니다.