Infleqtion, DARPA HARQ 프로그램 200만 달러 수주…이종 양자 컴파일러 개발 착수

이종 아키텍처로의 전환이라는 맥락

현재 양자컴퓨팅 하드웨어는 초전도 회로, 포획 이온, 중성 원자 등 각각 특성이 다른 큐비트 방식이 별도 시스템으로 운영된다. DARPA HARQ 프로그램은 이를 '동종(homogeneous)' 단일 플랫폼 의존에서 벗어나, 각 큐비트 종류의 물리적 강점을 처리·메모리·통신 역할에 맞게 분배하는 이종(heterogeneous) 구조로 전환하는 것을 목표로 한다. Infleqtion이 이번에 맡은 Technical Area 1은 바로 이 이종 구조를 실현할 차세대 양자 회로 컴파일러 개발에 해당한다.

Multistaq: Superstaq의 확장판

Infleqtion이 개발할 Multistaq은 기존 자사 멀티모달 컴파일러 Superstaq™을 기반으로 한다. 핵심 기능은 교차-방식(cross-modality) 및 교차-계층(cross-layer) 최적화다. 양자 연산을 수행할 때 해당 연산에 가장 적합한 큐비트 종류를 자동으로 배정함으로써 계산 자원 소모를 줄이고 전체 시스템 성능을 끌어올리는 방식이다. 시카고대학교 연구진이 개발에 공동 참여한다.

목표와 응용 분야

Multistaq이 구현하려는 효율적인 다중 방식 컴파일 환경은 고성능 하드웨어 인터커넥트의 실용적 이점을 소프트웨어 수준에서 활용 가능하게 만드는 기반이 된다. DARPA는 이 소프트웨어 기반이 방위, 에너지, 소재 과학 분야의 임무 관련 양자 역량 배치를 앞당길 것으로 기대하고 있다. 같은 HARQ 프로그램에는 IonQ와 memQ도 별도 계약으로 참여 중이다.

기술적 의미와 한계

이종 양자 아키텍처 컴파일러는 아직 연구 초기 단계다. 서로 다른 큐비트 플랫폼 간 오류율·결어긋남 시간·게이트 집합이 상이하기 때문에, 이를 단일 컴파일 계층에서 최적화하는 문제는 기존 동종 시스템보다 복잡도가 크게 높다. Multistaq이 실제 이종 하드웨어와의 통합에서 어느 수준의 충실도(fidelity)와 자원 절감 효과를 달성하는지는 24개월 과제 결과를 통해 검증되어야 한다.