사이퀀텀·AMD, 내결함성 양자컴퓨터 ‘고전 연산층’ 공동 설계…AMD 지분 투자

광자 기반 양자컴퓨터 기업 사이퀀텀(PsiQuantum)과 반도체 기업 AMD가 실용 규모 내결함성 양자컴퓨터를 돌릴 컴퓨팅 인프라를 함께 설계한다. AMD는 사이퀀텀에 지분 투자를 할 계획이라고 밝혔지만 금액은 공개하지 않았다.

두 회사는 11월 12일(현지시간) 기존 협력을 넓히는 전략적 파트너십을 발표했다. 내결함성 양자컴퓨터는 큐비트에서 생기는 오류를 실시간으로 찾아 고치면서 계산을 이어 가는 기계다. 큐비트는 0과 1을 중첩해 담는 양자 정보의 기본 단위로, 외부 잡음에 쉽게 흔들린다.

사이퀀텀은 이미 자사 내결함성 플랫폼에 AMD 버설(Versal) FPGA를 써 왔다. FPGA는 출하 뒤에도 회로를 다시 프로그래밍할 수 있는 반도체다. 이번 확대로 협력 범위는 AMD 인스팅트(Instinct) GPU, 에픽(EPYC) CPU, 소프트웨어 스택 ROCm으로 넓어진다. 양자·고성능컴퓨팅(HPC)·AI를 함께 쓰는 하이브리드 응용이 목표다.

구체적 성과로는 오류 정정용 머신러닝 디코더 ‘PRISM’을 들었다. 디코더는 큐비트 측정 결과에서 오류 위치를 추정하는 고전 계산 장치다. 사이퀀텀 연구진은 AMD와 함께 PRISM을 프로그래머블 가속기에서 지연 시간이 짧게 돌도록 최적화했다고 밝혔다(arXiv 2611.13630). 응용 분야에서는 AMD 하드웨어에서 사이퀀텀의 계산화학 기법으로 공유결합 억제제를 시뮬레이션한 초기 결과를 내놓았다. 공유결합 억제제는 표적 단백질과 화학 결합을 이뤄 작용을 막는 약물군으로, 항암제 개발에서 쓰인다.

협력은 미국 에너지부(DOE)의 ‘퀀텀 제네시스 우선 응용(Quantum Genesis Priority Applications)’과도 연계된다. 두 회사는 사이퀀텀이 앵커 입주 기업인 시카고 ‘일리노이 양자·마이크로전자 파크(Illinois Quantum and Microelectronics Park)’에 거점을 두는 방안도 검토한다. 세부 내용은 11월 15~20일 시카고에서 열리는 슈퍼컴퓨팅 학회 SC26에서 추가로 공개한다.

마크 페이퍼마스터(Mark Papermaster) AMD 수석부사장 겸 최고기술책임자(CTO)는 “양자컴퓨팅에서도 같은 기회를 본다. 고전 컴퓨팅의 리더십이 필수적인 분야”라고 말했다. 빅터 펭(Victor Peng) 사이퀀텀 최고경영자(CEO)는 양자컴퓨팅이 의료·소재·에너지·금융 문제 해결을 가능하게 할 것이라고 밝혔다.

양자컴퓨터가 커질수록 오류 정정에 필요한 고전 계산도 함께 불어난다. 측정 데이터를 제때 해독하지 못하면 오류가 쌓여 계산이 무너진다. AMD는 FPGA에서 GPU·CPU까지 묶어 이 고전 연산층의 공급자 자리를 노리고, 지분 투자로 관계를 굳혔다.

다만 이번 발표에는 투자 금액, 시스템 사양, 일정이 없다. 신약 시뮬레이션도 초기 결과다. 성과의 크기는 SC26 발표와 PRISM 논문을 보고 판단해야 한다.

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