PROQCIMA: 프랑스의 10년 양자 경쟁 프레임워크
프랑스 국방혁신청(AID)과 군비총국(DGA)이 주관하는 PROQCIMA는 2032년까지 각각 1,000개의 논리 큐비트를 지원할 수 있는 범용 양자컴퓨터 프로토타입 2대를 개발하는 것을 목표로 한다. 10년 일정의 경쟁 구조로 설계돼 있으며, 초기 선발된 5개 기업—Alice & Bob, Pasqal, Quandela, Quobly, C12—중 4년 시점에 3개사를 추려 내고, 8년 시점에 최종 2개사만 남긴다. 1단계는 각 기업이 실제 하드웨어를 통해 기술적·산업적 타당성을 입증하는 단계로, Alice & Bob은 2024년부터 이를 준비해 왔다.
3개 실증기에서 확인한 오류 정정 구성 요소
Alice & Bob은 6큐비트 칩 2개와 12큐비트 칩 1개, 총 3개의 독립 하드웨어 실증기를 구축하고 운용했다. 이번에 검증된 주요 항목은 다음과 같다. 첫째, 비트 플립에 대한 내재적 보호를 유지하며 동작하는 잡음 편향 CNOT 게이트다. 둘째, 오류 증후군을 읽어낸 뒤 보조 큐비트를 다음 오류 정정 사이클을 위해 재초기화하는 측정·초기화 시퀀스로, 성능은 프로그램 목표치와 대체로 일치했다. 셋째, 양자 오류를 수정할 수 있는 최소 단위인 거리-3 반복 코드를 3개의 데이터 큐비트로 다중 사이클 구동했다. 넷째, 논리 레지스터 전체에 걸쳐 논리 오류율을 측정하는 능력을 확인했다. 마지막으로 고양이 큐비트에서의 비-클리퍼드 게이트 구현이다. 이는 범용 내결함성 양자 컴퓨팅에 필수적인 매직 상태 생성을 향한 첫 단계로 평가된다.
주요 한계: 논리 오류율과 결맞음 개선 과제
이번 실증에서 측정된 논리 오류율은 아직 오류 정정 임계값 아래로 내려가지 못했다. 현 상태에서는 시스템이 오류를 도입하는 속도가 수정하는 속도를 앞선다는 의미다. Alice & Bob은 실측 성능 데이터를 토대로 프로세서 디지털 트윈을 구축했으며, 시뮬레이션 분석을 통해 임계값 이하 동작을 달성하려면 칩 전반에 걸쳐 큐비트 결맞음 시간을 연장하고 균일성을 높이는 것이 우선 과제임을 확인했다. 기술적 성과를 거두면서도 미달 수치를 공개적으로 명시한 점은, 현재 내결함성 양자 컴퓨팅의 실질적 진입 장벽을 솔직하게 드러내는 사례로 읽힌다.
MnR 소프트웨어: 큐비트당 50개 이상 지표 자동 관제
Alice & Bob은 자체 개발한 MnR(모니터링 및 재교정) 소프트웨어로 실증기를 관리했다. QPU가 유휴 상태인 동안에도 24시간 가동되며 큐비트당 50개 이상의 성능 지표를 추적한다. 큐비트 성능 저하나 드리프트를 자동 감지해 재교정 시점을 알리는 방식으로, 이전에는 드리프트 감지와 수정에 최대 하루가 소요될 수 있었던 문제를 해소했다. 하드웨어 실증과 병행해 이러한 자동화 운용 소프트웨어를 구축한 것은, 이후 스케일업 단계에서 프로세서 안정성을 유지하기 위한 산업화 대비 포석으로 해석된다.
원문 인용
“The race for fault-tolerant quantum computing is a question of who will master one of the defining technologies of this century”
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이 글은 Claude 가 원문의 사실을 재구성한 편집 요약입니다. 원제: Alice & Bob Reports Cat-Qubit Progress in French Quantum Computing Program
