D-Wave, '배선 문제' 해결… 양자 컴퓨터 더욱 컴팩트해지다
D-Wave 엔지니어들이 극저온 제어를 칩에 직접 배치하는 데 성공하며 큐비트 제어의 획기적인 진전을 이루었습니다. 이는 이전에는 공상과학으로 여겨졌던 일입니다. 이제 대규모 양자 시스템을 위한 거대한 케이블 캐비닛 대신, 핵심 속성인 취약한 정밀도를 희생하지 않으면서 진정한 확장이 가능한 기계를 구축할 수 있습니다.
방 크기의 냉장고? D-Wave가 수십 년간 양자 컴퓨터를 옥죄어 온 문제를 방금 해결했습니다.
비단뱀처럼 두꺼운 케이블이 달린 프로세서를 상상해 보세요. 그런 케이블이 수천 개나 필요합니다. 이것이 바로 어제까지 게이트 모델 양자 컴퓨터의 아키텍처가 직면한 현실이었습니다. 2026년 1월 6일, D-Wave는 판도를 바꾸는 돌파구를 발표했습니다. 회사는 역사상 처음으로 정밀도 저하 없이 칩에서 직접 확장 가능한 극저온 큐비트 제어를 시연한 것입니다.
해결책은 예상치 못한 곳에서 나왔습니다. D-Wave가 수년간 자사의 어디어배틱 프로세서에서 개선해 온 기술이었습니다. 해당 시스템에서는 멀티플렉스 디지털-아날로그 변환기 덕분에 단 200개의 바이어스 와이어로 수만 개의 큐비트와 그 연결을 제어합니다. 이제 동일한 방법이 게이트 모델 큐비트에 적용되었고, 효과가 있었습니다.
"온칩 제어와 멀티플렉싱 없이는 유용한 게이트 모델 양자 컴퓨터를 구현하려면 비현실적으로 많은 수의 와이어와 대규모 극저온 인클로저가 필요합니다,"라고 D-Wave의 최고 개발 책임자 Dr. Trevor Lanting은 설명했습니다. "확장성은 이 기술의 성장과 채택 증가에 필수적입니다. 더 적은 와이어로 더 많은 큐비트를 제어한다는 것은 더 작은 공간에 더 큰 프로세서를 구축한다는 의미입니다."
이는 실험실 트릭이나 시뮬레이션이 아닙니다. D-Wave는 초전도 범프 본딩과 고급 극저온 패키징 기술을 사용하여 고코히어런스 플럭소늄 큐비트 칩과 다층 제어 칩을 결합한 멀티칩 패키지를 구축했습니다. 주요 부품은 NASA의 제트 추진 연구소에서 제작되었습니다.
'배선 문제'가 왜 문제인가
그 규모를 이해하려면 양자 하드웨어 개발자들이 겪는 엔지니어링 지옥을 잠시 살펴볼 필요가 있습니다. 큐비트는 절대 영도에 가까운 온도, 즉 희석 냉장고 내부의 밀리켈빈 단위에서 작동합니다. 반면 제어 전자 장치는 실온에 있습니다. 각 큐비트는 따뜻한 세계에서 차가운 세계로 여러 열 차폐를 통과하는 개별 제어선을 필요로 합니다.
큐비트를 추가할수록 이 케이블 번들은 더 두꺼워집니다. 어느 순간이 되면 케이블 번들이 냉각 시스템이 제거할 수 있는 것보다 더 빠르게 극저온 장치로 열을 전도하기 시작합니다. 이를 '열 부하'라고 하며, 확장에 물리적 한계를 설정합니다. 단순히 와이어를 더 추가할 수는 없습니다. 그러면 극저온 장치가 타버릴 것입니다.
D-Wave의 해결책은 단순함에서 우아함을 보여줍니다. 디지털-아날로그 변환기를 냉장고 내부, 큐비트 옆에 배치하고 멀티플렉스 라인을 통해 통신하는 것입니다. 하나의 채널이 하나의 큐비트가 아닌 큐비트 그룹을 제어합니다. 물리적 와이어 수는 수십 배 감소합니다.
이것이 실험실의 호기심이 제품으로 전환되는 순간입니다. "우리는 이 역사적인 이정표가 D-Wave를 진정한 확장 가능한 상용 게이트 모델 시스템의 최초 제공자로 자리매김한다고 믿습니다,"라고 Lanting은 덧붙였습니다.
두 가지 기술, 한 회사, 그리고 미래를 위한 경쟁
D-Wave는 오랫동안 주류 양자 커뮤니티에서 아웃사이더로 여겨져 왔습니다. IBM, Google, IonQ가 범용 게이트 모델 프로세서를 추구하는 동안, 캐나다 회사는 최적화 문제에 탁월하지만 보편성을 주장하지 않는 어디어배틱 시스템을 판매했습니다. 그들은 '완전한 양자는 아니다'라는 평가를 받았고, 때로는 더 가혹한 말도 들었습니다.
2026년 1월의 돌파구는 이 관점을 180도 뒤집었습니다. D-Wave의 20년에 걸친 초전도 양자 하드웨어 경험(회사 특허의 60% 이상이 두 아키텍처를 모두 다룸)이 확장의 엔지니어링 과제에서 독특한 이점을 제공한다는 것이 밝혀진 것입니다.
발표 3주 후, Qubits 2026 컨퍼런스에서 회사는 성공을 공고히 했습니다. Advantage2 시스템 사용량은 전년 대비 314% 급증했고, Stride 하이브리드 솔버는 6개월 만에 114% 성장했습니다. 그리고 결정적으로 D-Wave는 2026년에 초기 게이트 모델 시스템을 시장에 출시할 계획을 확인했습니다.
여기에 1월에 Quantum Circuits를 인수한 사실이 추가되었습니다. 이 스타트업은 오류 감지 기능이 있는 듀얼레일 큐비트를 포트폴리오에 가져왔습니다. 이러한 큐비트는 오류 발생 시 약 90%의 오류를 감지할 수 있으며, 소거율은 0.5%입니다. CEO Alan Baratz는 5월 실적 발표에서 이 기술이 논리 큐비트당 물리 큐비트 수를 한 자릿수로 줄일 수 있을 것으로 추정했습니다.
전쟁 지도: 누가 이기고 있고, 누가 긴장하고 있는가
1월 이후의 세력 균형은 다음과 같습니다.
IBM은 계속해서 배치된 게이트 모델 프로세서 수와 Qiskit 생태계에서 선두를 유지하고 있습니다. 그러나 IBM의 접근 방식은 고전적인 극저온 배선을 필요로 하며, 확장 문제는 IBM에게도 똑같이 심각합니다. 배선 복잡성을 줄이는 모든 솔루션은 IBM의 아키텍처 기반에 잠재적 위협이 됩니다.
Google Quantum AI는 자체 극저온 아키텍처의 세부 사항에 대해 침묵하고 있지만, 양자 우위 경쟁은 동일한 물리적 한계에 직면해 있습니다. D-Wave가 데모 칩을 제작한 NASA JPL 연구소는 Sycamore 프로젝트에서 Google의 전 파트너였습니다.
IonQ와 Quantinuum은 이온 트랩으로 작업하며, D-Wave는 이들에게 직접적인 타격을 줍니다. 보도 자료에서 회사는 초전도 큐비트가 "이온 트랩, 중성 원자 또는 포토닉스보다 훨씬 빠르게" 게이트를 실행한다고 특별히 언급했습니다. 그 격차는 시스템이 성장하고 정밀도가 향상됨에 따라 결정적이 될 것이라고 추정했습니다.
재정 전선에서는 상황이 엇갈립니다. 2026년 1분기 매출은 전년 동기 1,500만 달러에서 286만 달러로 81% 급감했습니다. 그러나 예약 주문은 1,994% 급증하여 3,340만 달러에 달했으며, 여기에는 플로리다 애틀랜틱 대학교에 2,000만 달러 규모의 시스템 판매와 업계 최초의 기업 QCaaS 계약(1,000만 달러 규모)이 포함됩니다. Baratz는 회사가 이제 연간 1대가 아닌 2~3대의 시스템을 판매할 것으로 예상한다고 밝혔습니다.
이는 젊은 기술 기업의 전형적인 시나리오입니다. 매출은 변동성이 크고, 예약 주문은 매출 인식을 앞지르며, R&D 비용은 매출보다 빠르게 증가합니다. 한편 D-Wave는 5억 8,840만 달러의 현금을 보유하고 있으며, 이는 1년 전보다 93% 증가한 수치입니다.
향후 계획: 2032년까지의 로드맵
5월 실적 발표에서 구체적인 수치가 공개되었습니다. D-Wave는 2028년 말까지 175개의 물리 큐비트, 2030년까지 10개의 논리 큐비트, 2032년 말까지 100개의 논리 큐비트를 목표로 하고 있습니다. 소규모 시스템에서 99.9%를 초과하는 충실도가 입증되었습니다.
초기 게이트 모델 시스템은 2026년에 등장할 예정입니다. 회사는 1월과 5월에 두 번 이를 확인했습니다. 세부 사항은 아직 부족합니다. 정확한 사양, 가격, 이름은 없습니다. 그러나 Baratz는 여러 고객이 이미 관심을 표명했으며, 시스템 구매를 원하는 고객과 Leap 클라우드 서비스를 통해 액세스하려는 고객이 있다고 언급했습니다.
가장 흥미로운 부분은 D-Wave의 게이트 모델 시스템이 동일한 데이터 센터에서 자체 어디어배틱 머신과 만날 때 어떤 일이 일어날지입니다. 회사는 이미 고전 컴퓨팅과 양자 어닐링을 결합한 하이브리드 솔버를 판매하고 있습니다. 게이트 모델 프로세서를 추가하면 고전, 어닐링, 게이트 모델의 3계층 아키텍처가 생성되며, 공통 Ocean SDK와 통합 클라우드 플랫폼을 갖추게 됩니다.
만약 D-Wave가 온칩 제어 기능을 갖춘 상업적으로 실행 가능한 게이트 모델 시스템을 최초로 제공하는 데 성공한다면, '실용적인 양자 컴퓨터'의 정의는 다시 쓰여져야 할 것입니다. 그리고 네, 와이어로 가득 찬 그 거대한 냉장고는 곧 박물관 전시품이 될지도 모릅니다.
— Editorial Team
아직 댓글이 없습니다.