Quantum Elements, Rigetti 하드웨어에 디지털 트윈 시뮬레이션 도입 협력

협력의 배경과 목표

Quantum Elements는 자사의 Constellation 플랫폼을 활용해 Rigetti의 차세대 프로세서에서 발생하는 복잡한 노이즈 거동과 오류 채널을 모델링한다. 단일 큐비트 게이트, 2큐비트 게이트, 읽기(readout), 초기화(reset) 동작을 하드웨어 특성에 충실한 가상 환경에서 재현하는 방식이다. 기존 벤치마킹 및 성능 특성화 방법론을 대체하는 것이 아니라 보완하는 데 연구의 목적이 있다.

Constellation 플랫폼의 최근 성과

이번 협력 발표에 앞서 Quantum Elements는 2026년 초 두 가지 주목할 만한 기술 성과를 공개했다. 첫째, AWS와 공동 개발한 도구를 통해 클라우드 고성능컴퓨팅(HPC) 인프라에서 97큐비트 표면 코드를 현실적인 하드웨어 노이즈 조건하에 시뮬레이션하는 데 성공했다. 둘째, IBM의 127큐비트 프로세서를 대상으로 한 연구에서 디지털 트윈 기반 오류 탐지를 적용했을 때 얽힘 논리 큐비트의 충실도가 95%에 달했으며, 이는 표준 코드만 사용했을 때의 43%와 크게 대비된다.

디지털 트윈이 QEC 설계에 갖는 의미

디지털 트윈 접근법의 핵심 이점은 단순화된 노이즈 모델로는 포착하기 어려운 결맞음 효과(coherent effects)와 크로스토크(crosstalk) 같은 물리적 현상을 가상 환경에서 재현할 수 있다는 점이다. 물리 머신에 디코더를 실제 배포하기 전에 데이터가 풍부한 환경에서 사전 훈련함으로써 내결함성 아키텍처의 설계 주기를 단축할 수 있을 것으로 연구팀은 기대한다.

상용화 계획과 한계

현재 Constellation 플랫폼은 제한된 시험 사용(limited trial) 형태로 제공되고 있으며, 하드웨어 및 학술 파트너 생태계를 확장하는 과정에서 점차 상용 서비스 범위를 넓힐 계획이다. 다만 IBM 하드웨어에서 보고된 충실도 수치는 자사 발표 기준으로 독립적인 외부 검증은 아직 확인되지 않았으며, Rigetti 하드웨어에서의 구체적인 성능 결과는 이번 연구가 진행된 후에야 확인 가능하다.