Quantinuum, Helios에서 논리 오류율 10배 감소·코드 거리당 오류 12배 억제 달성

두 달 연속 자체 세계 기록 경신

Quantinuum은 Helios 상용 양자컴퓨터에서 색 코드를 적용해 백만 번 연산당 오류 5회 수준의 논리 충실도를 확인했다. 이는 2026년 9월 같은 회사가 Helix 코드로 수립한 직전 세계 기록보다 오류율이 10분의 1로 줄어든 결과다. 경쟁사 최고 성과인 Google Quantum AI의 초전도 방식 결과와 비교해도 오류율 차이가 100배에 달한다.

코드 거리 확장과 오류의 지수적 감소

이번 연구에서 주목할 또 다른 결과는 코드 거리(code distance)와 논리 오류율의 관계다. 코드 거리는 오류 정정을 확장할 때 필요한 물리 큐비트 수를 결정하는 파라미터로, 이를 단계적으로 높이자 잔여 논리 오류가 지수적으로 감소했다. 이번 테스트에서 코드 거리를 한 단계 올릴 때마다 오류가 12배씩 줄었으며, 이는 시스템 규모가 커질수록 오류 억제 효과도 함께 향상된다는 내결함성 확장의 핵심 조건이 충족되고 있음을 보여준다.

Helix와 색 코드: 같은 하드웨어, 다른 절충점

9월의 Helix 실험과 이번 색 코드 실험은 동일한 Helios 하드웨어 위에서 수행됐다. 두 코드는 자원 소모와 오류율 사이에서 서로 다른 균형점을 취한다. Helix는 논리 큐비트 하나에 물리 큐비트 10개를 소요해 자원 효율이 높고, 색 코드는 최대 37개의 물리 큐비트를 사용하는 대신 더 낮은 논리 오류율을 실현한다. 동일 아키텍처에서 두 코드를 빠르게 프로토타이핑·전환할 수 있다는 것은, 응용 목적에 따라 정확도와 효율을 유연하게 선택할 수 있음을 의미한다.

오류 정정 아키텍처와 Apollo 2029 로드맵

Quantinuum의 오류 정정 아키텍처는 AI 기반 디코더, 전체 큐비트 간 연결(all-to-all connectivity), 고충실도 물리 연산, 적응형 신드롬 추출(adaptive syndrome extraction), 체인 매핑(chain-mapping)을 통합한 엔드투엔드 구조다. 회사는 이번 성과가 2029년 상용화를 목표로 하는 범용 내결함성 양자컴퓨터 Apollo가 요구하는 성능 범위 안에 진입한 것을 검증한다고 밝혔다. 또한 이 결과가 다른 하드웨어 방식보다 훨씬 적은 물리 큐비트로 내결함성을 구현할 수 있다는 가능성을 뒷받침한다고 주장했다.

외부 전문가 평가와 남은 과제

이번 연구에 참여하지 않은 Sandia National Laboratories 양자성능연구소의 Robin Blume-Kohout 공동소장은 논리 큐비트 성능이 구성 물리 큐비트보다 약 100배 우수함을 보인 사례라고 평가하며, 확장된 시스템이 백만 개 미만의 물리 큐비트로 실용적 내결함성 양자 연산에 도달할 수 있다고 전망했다. 다만 이번 실험은 단일 논리 큐비트 수준의 소규모 시스템에서 이루어진 만큼, 수십 개 이상의 논리 큐비트를 운용하는 실제 계산 환경에서도 동일한 오류 억제 추세가 유지될지는 추가 검증이 필요하다.