IBM이 차세대 양자 프로세서 기술을 대거 공개하며 2026년 말 양자 우위 달성을 선포했다.
IBM은 연례 양자 개발자 컨퍼런스(Quantum Developer Conference)에서 신규 프로세서 ‘IBM 퀀텀 나이트호크(IBM Quantum Nighthawk)’를 처음으로 선보였다. 나이트호크는 120개의 큐비트를 사각 격자 형태로 배치하고 이를 218개의 차세대 조정형 커플러로 연결한다. 이는 IBM의 기존 헤론 프로세서보다 커플러 수가 20% 늘어난 설계다. 향상된 큐비트 연결성 덕분에 나이트호크는 기존 프로세서 대비 30% 더 복잡한 양자 회로를 낮은 오류율로 처리한다.
IBM은 나이트호크가 최대 5000개의 2큐비트 게이트를 활용하는 고난도 계산 작업을 수행할 수 있도록 설계됐다고 밝혔다. 2큐비트 게이트는 양자컴퓨팅에서 얽힘 현상을 구현하는 핵심 요소로, 게이트 수가 많을수록 더욱 복잡한 문제 해결이 가능하다.
IBM은 나이트호크의 게이트 처리 능력이 향후 계속 확장될 것으로 전망했다. 2026년 말에는 최대 7500개 게이트, 2027년에는 1만 개 게이트를 지원하는 버전이 등장할 예정이다. 2028년에는 1000개 이상의 큐비트를 원거리 커플러로 연결해 최대 1만5000개의 게이트를 처리하는 시스템으로 진화한다는 계획이다.
하드웨어 성능 향상과 함께 소프트웨어 혁신도 눈에 띈다. IBM이 개발한 양자 소프트웨어 키스킷은 100개 이상의 큐비트 환경에서 정확도를 24% 개선하는 동적 회로 기능을 탑재했다. 또한, 새로운 실행 모델과 C-API를 도입해 개발자에게 세밀한 제어 권한을 제공한다.
특히 주목할 점은 고성능 컴퓨팅 가속 기반의 오류 완화 기술이다. 이를 통해 정확한 연산 결과를 도출하는 데 필요한 비용을 기존 대비 100분의 1 수준으로 낮췄다. IBM은 키스킷에 C++ 인터페이스를 추가해 기존 HPC 환경에서 양자 프로그래밍을 네이티브 방식으로 수행할 수 있도록 지원한다.
2027년까지는 머신러닝과 최적화 관련 연산 라이브러리가 키스킷에 추가될 예정이다. 이를 통해 미분방정식이나 해밀토니언 시뮬레이션 같은 물리·화학 분야의 근본적인 문제를 효과적으로 해결할 수 있을 것으로 전망된다.
IBM은 2026년 말까지 전 세계 연구 커뮤니티에 의해 첫 번째 ‘검증된 양자 우위’ 사례가 확인될 것으로 내다봤다. 이를 위해 알고리드미끄, 플랫아이언 연구소, 블루큐비트와 함께 ‘양자 우위 추적기’를 운영하며 새로운 연구 결과를 지속적으로 공유하고 있다. 이 플랫폼을 통해 전 세계 연구자들은 양자 우위 사례를 체계적으로 모니터링하고 검증할 수 있다.