Infleqtion, qLDPC 라이브러리와 NVIDIA CUDA-Q 논리 아키텍처 통합 공개

CUDA-Q Logical과의 통합 배경

NVIDIA CUDA-Q Logical은 CUDA-Q 소프트웨어 스위트에 새롭게 추가된 논리 오케스트레이션 및 컴파일러 계층이다. Infleqtion은 이 계층과 자사 qLDPC 라이브러리를 결합해, 재구성 가능한 중성 원자 아키텍처에 특화된 고율(high-rate) QEC 코드를 구성·컴파일·검증하는 통합 소프트웨어 파이프라인을 완성했다. 두 시스템의 연동은 논리 큐비트 관리, 안정자(stabilizer) 검증, 컴파일러 패스 자동화를 하나의 흐름으로 묶는 것을 목표로 한다.

[[98,18,4]] HGPS qLDPC 코드의 기술적 특성

이번 통합에서 구성·검증된 코드는 하이퍼그래프-곱 심플렉스(Hypergraph-Product Simplex, HGPS) 방식의 qLDPC 코드다. [7,3,4] 파라미터를 지닌 7비트 순환 고전 심플렉스 시드로부터 유도되었으며, 98개의 물리적 데이터 큐비트에 18개의 논리 큐비트를 인코딩한다. 논리 큐비트 1개당 약 5.4개의 물리 데이터 큐비트가 소요되고, 물리-논리 인코딩률은 18.4%에 달한다.

비교 기준이 되는 표준 거리-3 표면 코드는 논리 큐비트 1개에 9개의 물리 큐비트를 요구한다. HGPS 코드는 이 대비 데이터 큐비트 오버헤드를 약 5배 절감하는 수치다. 코드 블록은 49개의 X-체크와 49개의 Z-체크(가중치 6)로 이루어져 있다.

컴파일 파이프라인 및 검증 절차

파이프라인 설계는 Fred Chong 교수 연구실과의 협력 연구를 토대로 한다. [[98,18,4]] HGPS 대수 구조를 CUDA-Q Logical 컴파일러 패스에 직접 매핑함으로써, GF(2) 체계 위에서 안정자 교환 가능성(stabilizer commutativity)을 검증하고 49쌍 X-체크·Z-체크가 실제로 교환 가능함을 확인했다. 아울러 단일 HGPS 블록 내에서 서로 다른 두 논리 큐비트 소유자 간 결합 X-by-Z 곱 측정 컴파일을 시연해, 소유권 구조와 논리 할당 정보가 블록 오버헤드 추가 없이 유지됨을 입증했다.

향후 로드맵과 기업 동향

이번 통합은 Infleqtion이 중성 원자 QEC 스택을 실제 물리 하드웨어 실행 단계로 넓히기 위한 운용 기준선으로 평가된다. 단기 로드맵에는 물리적 신드롬 추출 스케줄 정의, 원자 손실 및 누설 잡음 시맨틱 추가, 검출기 오류 모델 생성, NVIDIA Ising 플랫폼을 통한 실시간 GPU 디코더 벤치마킹 등이 포함된다. 회사는 Churchill Capital Corp X와의 합병을 거쳐 NYSE에 상장된 상태이며, Cisco와의 분산 양자 네트워킹 협력도 병행 중이다.