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'오셀롯' 칩 최초 발표.초전도 방식
IBM,구글,포커테이블 펜션MS와 경쟁."양자컴 5년 앞당길 것"
고양이 큐비트로 오류 정정 비용 절감
네이처에 연구 결과 발표[이데일리 김현아 기자]아마존웹서비스(AWS)가 자체 개발한 양자컴퓨팅 칩‘오셀롯(Ocelot)’을 발표하며 양자컴퓨팅 분야에 진출했다.양자컴퓨팅 애플리케이션 개발이 가속화될 것으로 보인다.
이 칩은 2025년 2월 27일에 처음으로 공개됐으며,IBM,구글,MS와 마찬가지로 초전도 방식의 양자 플랫폼을 활용한다.
AWS‘오셀롯’어떤 칩인데? 
캘리포니아공과대학(California Institute of Technology)의 AWS 양자 컴퓨팅 센터 팀이 개발했다.
AWS는 양자 오류 정정 비용을 최대 90%까지 절감할 수 있는 기술을 적용한 양자 컴퓨터 칩을 개발했다.이 칩은 5개의‘고양이 큐비트’와 5개의 버퍼 회로,4개의 오류 감지용 추가 큐비트(양자컴퓨팅 단위)로 구성돼 있으며,비트 반전 시간이 기존 초전도 큐비트보다 약 1000배 더 긴 수명을 자랑한다.
기존 양자 오류 정정 방식은 많은 큐비트를 필요로 하여 비용이 매우 높았지만,오셀롯 아키텍처는 오류 정정에 필요한 자원을 대폭 줄이는 기술을 도입했다.AWS는 이 아키텍처 설계 초기부터 오류 정정 기능을 내장하고‘고양이 큐비트’를 활용해 비트 반전 오류를 스스로 억제하는 방식으로 오류 정정 효율을 높였다.
이 기술은 상업적·과학적으로 중요한 문제를 해결할 수 있는 내결함성 양자 컴퓨터 개발에 중요한 진전을 이룰 것으로 보인다.AWS 연구팀은 오셀롯을 활용해 고양이 큐비트와 추가 오류 정정 요소를 최초로 마이크로칩에 통합했으며,이 칩은 반도체 산업에서 사용되는 제조 공정을 통해 확장 가능하게 생산될 수 있다.
고양이 큐비트가 뭔데?
고양이 큐비트(cat qubit)는‘슈뢰딩거의 고양이’사고실험에서 이름을 따왔다.이는 1935년 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 제안한 유명한 사고 실험이다.밀폐된 상자 안에 고양이,방사성 물질,독약,그리고 검출기를 넣고,방사성 물질이 붕괴하면 검출기가 이를 감지하고 독약을 방출하여 고양이를 죽이는 장치를 설치한다.방사성 물질의 붕괴는 50% 확률로 일어나,1시간 후 상자를 열기 전까지 고양이의 상태는 알 수 없다.이 실험의 핵심은 상자를 열어 관찰하기 전까지 고양이가‘살아있는 상태’와‘죽어있는 상태’가 동시에 존재하는‘중첩 상태’에 있다는 것이다.
일반 큐비트와 달리,고양이 큐비트는 0과 1의 두 상태가 안정적으로 중첩된 상태를 유지하고,비트 반전 오류(bit-flip error)를 자체적으로 억제하는 능력이 있다.외부 자극으로 오류가 발생하더라도,변화된 값이 스스로 안정화된 상태로 돌아오려는 특성을 가지는 것이다.
오류 정정에 필요한 자원을 크게 줄일 수 있어,기존 방식보다 5~10배 적은 자원으로 오류 수정이 가능하다.
AWS의 오셀롯 칩은 이 고양이 큐비트 기술을 활용하여 양자 오류 정정 구현 비용을 최대 90%까지 절감할 수 있다.
결국 고양이 큐비트는 양자컴퓨터의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 하며,우리 카지노 에이전시이를 통해 양자컴퓨터의 실용화와 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
양자컴퓨터 등장 앞당길 것
AWS는 오셀롯을 통해 실용적인 양자컴퓨터의 등장을 최대 5년 앞당길 수 있을 것으로 기대하고 있다.또,AWS가 구글,MS와 같은 다른 빅테크 기업들과 함께 양자컴퓨팅 시장에서의 경쟁에 본격적으로 뛰어들었음을 의미한다.
오스카 페인터(Oskar Painter) AWS 퀀텀 하드웨어 디렉터는 “최근 양자 연구의 발전을 통해 오류에 강하고 실용적인 양자 컴퓨터의 등장은 이제 가능성의 문제가 아닌 시간의 문제다.이러한 과정에서 오셀롯의 등장은 중요한 이정표가 될 것”이라며 “오셀롯 아키텍처로 만들어진 양자 칩은 오류 정정에 필요한 자원이 큰 폭으로 줄어 비용이 기존 방식의 5분의 1 수준으로 줄어들 수 있다.이는 실용적인 양자 컴퓨터의 등장을 최대 5년 앞당길 것으로 예상한다”고 말했다.
AWS는 네이처(Nature) 학술지를 통해 오셀롯에 대한 연구 결과를 발표했으며,보다 기술적인 내용은 아마존 사이언스(Amazon Science)에서 확인할 수 있다.
