D-웨이브, 세계 최초로 실용적 문제에서 양자 우위성 입증

2025.03.14. 18:06:28

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D-웨이브 퀀텀(D-Wave Quantum Inc.)이 과학 학술지 '사이언스(Science)'에 발표한 연구를 통해 세계 최초로 실제 문제에서 양자 컴퓨터의 우위성을 증명했다. D-웨이브가 12일(현지 시간) 발표한 보도자료에 따르면, D-웨이브의 양자 컴퓨터는 복잡한 자성 물질 시뮬레이션 문제를 단 몇 분 만에 처리했다.

사이언스 저널에 따르면, 이 같은 계산을 기존 슈퍼컴퓨터로 풀기 위해서는 약 100만 년이 필요하고, 전 세계 연간 전력 소비량보다 더 많은 에너지가 필요하다고 한다. D-웨이브의 CEO인 앨런 바라츠(Alan Baratz) 박사는 "이번 성과는 양자 컴퓨팅에 있어 획기적인 날이다. 실용적인 문제에서 양자 컴퓨팅의 우위성을 증명한 것은 업계 최초다. 지금까지 양자 시스템이 기존 컴퓨터보다 뛰어나다는 다른 주장들은 모두 논쟁의 여지가 있거나 실용적 가치가 없는 난수 생성에 관한 것이었다"라고 말했다.

자성 물질의 연구는 첨단 기술 발전에 필수적인 영역이다. 자성 물질은 의료 영상, 전자기기, 초전도체, 전기 네트워크, 센서, 모터 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용된다. D-웨이브의 선임 과학자인 앤드류 킹(Andrew King) 박사는 "이번 연구는 D-웨이브의 양자 컴퓨터가 새로운 물질 발견으로 이어질 수 있는 양자 역학 문제를 안정적으로 해결할 수 있음을 증명했다"고 설명했다.

물질 발견은 계산적으로 복잡하고 에너지 집약적이며 비용이 많이 드는 작업이다. 오늘날의 슈퍼컴퓨터와 고성능 컴퓨팅(HPC) 센터는 수만 개의 GPU로 구축되어 있지만, 복잡한 물질 시뮬레이션을 시간과 에너지 효율적인 방식으로 수행할 수 있는 계산 처리 능력이 항상 충분하지는 않다.

이번 연구 결과는 D-웨이브가 이전에 네이처 피직스(Nature Physics)(2022)와 네이처(Nature)(2023)에 발표한 과학적 성과를 기반으로 한다. 이러한 과학적 진보는 어드밴티지2(Advantage2) 프로토타입의 빠른 어닐링(fast anneal) 기능 개발로 이어졌으며, 이는 양자 계산 우위성을 입증하는 데 필수적인 역할을 했다.

양자 계산 우위성을 달성하는 데 사용된 어드밴티지2 프로토타입은 D-웨이브의 리프(Leap) 실시간 양자 클라우드 서비스를 통해 오늘날 고객이 사용할 수 있다. 이 프로토타입은 큐비트 응집성, 연결성, 에너지 규모 증가 등 이전 세대 어드밴티지 시스템에서 상당한 성능 향상을 제공한다.

D-웨이브 퀀텀(NYSE: QBTS)은 양자 컴퓨팅 시스템, 소프트웨어 및 서비스 분야의 선도 기업이자 세계 최초의 상업용 양자 컴퓨터 공급업체다. 5,000개 이상의 큐비트를 보유한 어드밴티지(Advantage) 양자 컴퓨터는 세계 최대 규모로, 현장에서 또는 클라우드를 통해 99.9%의 가용성과 가동 시간을 제공한다. 100개 이상의 조직이 가장 어려운 계산 문제를 해결하기 위해 D-웨이브를 신뢰하고 있다. 현재까지 2억 건 이상의 문제가 어드밴티지 시스템과 어드밴티지2 프로토타입에 제출되었으며, 고객들은 최적화, 인공지능, 연구 등 다양한 용도로 이 기술을 적용하고 있다.