China Telecom, 광자·초전도 이중 방식 양자 클라우드 'Tianyan-P2000' 정식 서비스 개시

구축 배경과 기술 계보

Tianyan-P2000은 중국과학기술대학교(USTC)가 개발한 광자 양자컴퓨팅 프로토타입 Jiuzhang 4.0의 핵심 광학 아키텍처를 직접 계승한다. Jiuzhang 4.0의 성능 지표는 2026년 5월 Nature에 게재됐다. 시스템 설계는 제어 전문가 Liu Chunwang이 이끄는 공동팀이 담당했으며, 구쥬장(지난) 양자기술유한회사(Jiuzhang (Jinan) Quantum Technology Co.)와의 파트너십 아래 중국과학원(CAS) 양자정보·양자물리 우수연구센터의 지도를 받아 개발됐다.

핵심 기술 사양

Tianyan-P2000은 간섭 측정 도파관 메시를 통해 2,682개의 광자를 동시에 조작한다. 초전도 방식이 전자 위상 결맞음 유지를 위해 10~20mK의 극저온 환경을 필수로 하는 것과 달리, 이 광자 프로세서는 상온에서 작동한다. 상온 운용은 다중 사용자 데이터센터 환경에서 세 가지 실질적 이점으로 이어진다. 첫째, 광자는 유리 또는 실리콘 도파로를 통과하면서 마이크로파 구동 회로에서 발생하는 전자기·열 잡음의 영향을 받지 않는다. 둘째, 광학 경로는 게이트 실행 속도 대비 양자 상태 유지 시간을 상대적으로 연장한다. 셋째, 표준 통신 광파장으로 작동하므로 기존 광섬유 망 및 양자 키 분배(QKD) 인프라와 직접 연동이 가능하다.

성능 벤치마크

공식 고복잡도 벤치마크 시험에서 Tianyan-P2000은 다광자 보존 샘플링(boson sampling) 연산을 29마이크로초 만에 완료했다. 동일 작업을 최첨단 고전 슈퍼컴퓨터가 수행할 경우 약 160억 년이 소요될 것으로 추정된다. 다만 이 수치는 비선형 광학 연산이라는 극히 특정한 문제 유형에 한정된 결과이며, 범용 알고리즘에 대한 실용적 양자 우위를 의미하지 않는다는 점을 유의해야 한다.

플랫폼 현황과 활용 분야

시니어 프로덕트 매니저 Huang Wenya가 신규 노드 온보딩을 담당했으며, 60개국·지역의 대학·산업연구소·기업 고객을 대상으로 서비스가 제공된다. 이용 전 기술 및 보안 심사를 통과해야 하며, 승인 후에는 그래프 데이터 분석, 신약 개발 시뮬레이션, 분광 계산, 머신 비전 모델 등 네 개 수직 분야에 알고리즘을 배포할 수 있다. Tianyan-P2000 합류로 Tianyan 클라우드에 연결된 양자 프로세서는 총 6기가 됐다. 기존에는 2024년 가동을 시작한 504큐비트 초전도 Tianyan-504 클러스터를 포함한 5기의 초전도 QPU가 운영 중이었다. 플랫폼의 누적 개별 실험 태스크 처리 건수는 400만 건을 넘어섰으며, 누적 방문 횟수는 5,000만 회를 상회한다.

기술적 한계와 맥락

보존 샘플링 기반 양자 우위가 고전 시스템을 압도하는 계산 속도를 보여주는 것은 사실이나, 이는 특정 확률 분포 샘플링 문제에 한정된 시연이다. 광자 손실, 검출 효율, 오류율 관리는 광자 방식 양자컴퓨팅이 공통으로 안고 있는 과제로 남아 있다. 상온 운용이 운영 편의를 높이는 동시에 이 플랫폼이 국제 연구자들의 광자 방식 양자컴퓨팅 접근성을 실질적으로 확대한다는 점은 주목할 만하지만, 실제 응용 성과 검증까지는 추가적인 실증 연구가 필요하다.