양자 오류 보정 기술 발전, 1000배 효율 향상… 2030년 내결함성 양자 컴퓨팅 기대

노형석 기자

작성일 2026-06-25 08:02

핀란드 에스푸와 독일 뮌헨에 본사를 둔 초전도 양자 컴퓨터 분야 선도 기업인 IQM Quantum Computers가 양자 오류 보정 기술에서 획기적인 성과를 달성했다고 24일 발표했다. 이번 연구는 근접 이웃 게이트만으로 기존 방식 대비 최대 1000배의 효율 향상을 가능케 하는 새로운 오류 보정 코드인 '방향 타일 코드(directional tile codes)'를 소개하며, 가까운 시일 내에 실용적인 대규모 내결함성 양자 컴퓨팅 구현을 앞당길 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 arXiv에 공개되었으며, IQM 연구진과 베를린 자유대학교, 에든버러 대학교, 요하네스 구텐베르크 마인츠 대학교의 협력 연구진이 공동으로 참여했다. 방향 타일 코드는 양자 컴퓨팅의 핵심 과제 중 하나를 해결하는 새로운 양자 오류 보정 코드 계열이다.

IQM은 나스닥 상장을 준비하며 2030년까지 내결함성 양자 컴퓨팅을 구현하고 100만 큐비트까지 확장하는 것을 목표로 하고 있다. 이번 연구는 이러한 기술 로드맵의 핵심적인 부분을 진전시킨 것이다.

연구 결과에 따르면, IQM의 크리스탈 프로세서에 이미 내장된 근접 이웃 iSWAP 게이트만을 사용하여 방향 타일 코드를 적용할 경우, 널리 사용되는 표면 코드(surface code)와 비교했을 때 논리 큐비트당 약 30개의 물리 큐비트라는 유사한 하드웨어 규모에서 라운드당 오류율을 최대 1000배까지 줄일 수 있다.

IQM Quantum Computers의 수석 과학자인 이네스 데 베가 박사는 "양자 오류 보정 코드는 고효율적이어야 할 뿐만 아니라 확장 가능하고 제조 가능한 하드웨어 아키텍처에 구현 가능해야 한다. 양자 오류 보정 및 하드웨어의 긴밀한 공동 설계는 IQM 전략의 핵심 요소"라며, "방향 타일 코드는 이러한 방향에서 획기적인 발전을 이루었으며, 실용적인 근접 이웃 연결성만을 활용하여 가까운 시일 내의 IQM 크리스탈 하드웨어에서 최대 1000배의 논리 오류율 감소를 제공한다. 이는 확장 가능한 내결함성 양자 컴퓨팅을 향한 중요한 단계"라고 설명했다.

이어 그는 "IQM은 생산 등급의 양자 시스템 구축과 기초 과학 발전이 동일한 임무의 두 측면이라고 항상 믿어왔다. 선도적인 학술 그룹과의 긴밀한 협력은 이러한 접근 방식의 중심이며, 이 결과는 그러한 파트너십이 달성할 수 있는 것을 보여준다"고 덧붙였다.

방향 타일 코드는 양자 저밀도 패리티 검사(QLDPC) 코드의 효율성 이점을 IQM이 현재 구축하고 있는 평면 하드웨어 아키텍처에서 달성할 수 있음을 보여주며, 내결함성을 향한 길에서 구체적이고 측정 가능한 단계를 나타낸다.