캐나다 양자 컴퓨터 개발 스타트업이 5000 큐비트 양자 머신을 공개, “오늘날 현존하는 가장 크고 강력한 양자 컴퓨터”라고 주장했다.

독립형 양자 어닐링(quantum annealing) 하드웨어의 유일한 제조업체 D-Wave는 앞서 2000 큐비트(qubits) 장치를 개발했다.

그동안 이 업체는 몇 가지 큰 문제가 있었다. 첫 번째는 주요 응용 프로그램의 핵심 부분을 위한 일종의 슈퍼 가속기 역할을 하는 기존 데이터 센터 장비다. 두 번째는 큐비트 대규모 확장이다.

더 까다로운 문제는 어닐링 시스템의 미래의 HPC, 엔터프라이즈 및 하이퍼 스케일에 적합한 포지셔닝이다. 미래의 양자 오프로드는 일부 데이터 센터 기반으로 프로그래머가 양자 클라우드에 참여하는 랩톱과 비슷하게 전통적인 슈퍼 컴퓨터에 연결될 가능성이 점점 더 커지고 있다.

양자 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어 및 인터페이스의 유용성 측면에서 IBM 및 구글(Google)과 경쟁해야 하는 양자 스타트업의 경우에는 더 제한적이다. D-Wave의 프로세서 설계 및 개발 부사장 마크 존슨(Mark Johnson)은 ”비즈니스, TAM 및 기타 문제에서 기술을 추출하기가 점점 더 어려워지고 있다”고 지적한다.

양자 프로세서 혁신, 양자 하드웨어(온 프레미스) 시장에서 D-Wave는 프로세서 기능과 제조 측면에서 성장할 여지가 있다. 업체의 양자 칩 리소그래피는 오래된 1/4 마이크론 250nm를 사용하고 있다. 이 제조 기술은 1970년대 초반부터 반도체에서 꾸준한 공정을 보았던 것과 거의 같은 방식이다.

존슨은 “양자 컴퓨터를 구축하고 있다는 점에서 우리는 하드웨어 공급 업체다. 그러나 양자을 사용해 최종 사용자에게 가치를 제공하는 가장 좋은 방법은 실제 컴퓨터를 제공하지 않고 클라우드를 사용하는 것”이라고 말했다.

2000 큐비트에서 5000 큐비트로 도약하는 데 필요한 것은 향상된 초전도 집적 회로 기술의 개발과 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 제어 로직이다. 예를 들어, 2000 큐비트 장치에는 약 12만8,000 개의 조셉슨 접합(Josephson junctions)이 있었다. 새로운 5000큐비트 장치에는 백만 개가 넘는 접합들이 있다. 8제곱 밀리미터 칩에는 초전도 와이어를 포함, 9만1,000개의 초전도 플럭스 스택(이전 세대에 비해 5배) 등이 있다.

앞서 D-Wave의 CEO 베른 브로넬(Vern Brownell)에 따르면 특정 최적화 기능을 위해 비트와 조각을 오프로드하는 하이브리드 애플리케이션을 포함, 많은 새로운 양자 애플리케이션이 더 많은 사용자 기반을 마련할 수 있다.

업계에서는 IBM과 구글이 R&D 투자를 주도, 최근 훨씬 더 많은 정부 자금이 투입되고 있다. D-Wave와 리게티(Rigetti) 등 큰 위험을 감수하고 큰 성과를 거둔 업체들이다. D-Wave는 초기 사용 사례(Los Alamos, Volkswagen 등)를 검증하기 위해 일부 유명 업체를 초기에 확보했다.