IBM Quantum, Qiskit SDK v2.6…C API 패스매니저·QPY v18 기본 도입

C API 패스매니저: Python 없이 회로 컴파일 수행

v2.6의 가장 큰 변화는 QkPassManager 기반의 범용 C API 패스매니저 프레임워크 도입이다. 개발자는 이를 통해 C·C++·Julia·Fortran 환경에서 사용자 정의 컴파일러 패스를 작성하고, 여러 단계의 타입 검사 중간 표현(IR) 계층을 거쳐 양자 회로를 저수준으로 변환할 수 있다. QkIrHandle 디스크립터를 활용해 각 패스는 입출력 IR 형식(QkCircuit, QkDag 등)을 명시적으로 선언하며, QkPassManager가 실행 전 전체 파이프라인의 유효성을 사전 검증한다. 이 프레임워크는 v2.5에서 도입된 다중 표현 컴파일러 모델을 확장한 결과물이다.

QPY v18 직렬화와 사용자 정의 하드웨어 연산

QPY 포맷 v18이 기본 직렬화 표준으로 채택되면서 양자 및 고전 레지스터에 대해 더 압축된 온디스크 인코딩이 제공되어 대규모 회로의 파일 크기가 줄어든다. C API에서 직렬화된 회로는 Python의 qiskit.qpy 모듈과 완전히 호환되어 양 환경 간 데이터 교환에 추가 변환 오버헤드가 발생하지 않는다. 또한 C vtable 인터페이스를 통한 사용자 정의 하드웨어 네이티브 연산(QkCustomOp) 지원도 추가되어, Python 객체 모델 없이도 고성능 게이트 정의가 가능해졌다.

빌드 환경 변경과 Python 링커 분리 착수

v2.6 소스 컴파일에는 Rust 1.89(MSRV)가 요구되며 최소 실행 환경은 Python 3.10을 유지한다. 단, v2.7부터는 Python 3.11 이상이 필수가 된다. v2.6에서는 핵심 라이브러리 libqiskit에서 Python 링커 의존성(libpython) 초기 제거 작업이 시작되어, HPC 환경 독립 실행을 위한 기반이 마련되기 시작했다.

v2.7·v2.8 로드맵: ABI 안정화와 결함 허용 컴파일

IBM Quantum이 함께 공개한 Qiskit GitHub 로드맵에 따르면, v2.7에서는 C 인터페이스의 ABI·API 안정성이 공식 보증되고 결함 허용 명령어 집합 컴파일을 위한 중간 표현(MIR)이 도입된다. v2.8에서는 Python과 C/C++ 양쪽에 노출되는 Rust 네이티브 실행 인터페이스 BackendV3와 Samplomatic 라이브러리의 양자 프로그램 데이터 모델 통합이 계획되어 있다.

기술적 의미와 한계

이번 업데이트는 양자 소프트웨어 스택이 Python 생태계를 벗어나 HPC 인프라와 직접 결합하는 방향으로 나아가는 구체적 이정표다. 그러나 v2.6 시점에서 Python 런타임은 여전히 필수이며, 완전한 Python 독립 실행은 v2.7 이후 ABI 안정화 완료 단계에서야 가능해질 전망이다. 이번 변화는 하드웨어 성능 향상이 아닌 소프트웨어·컴파일 인프라 수준의 개선임을 유의할 필요가 있다.