IBM은 4일(현지 기각) 뉴욕에서 열린 ‘IBM 퀀텀 서밋( IBM Quantum Summit)’ 연례행사에서 업데이트된 양자 로드맵과 함께 133큐비트(qbit) 헤론(Heron) 칩과 IBM 퀀텀 시스템 투(IBM Quantum System Two) 양자 컴퓨터를 공개했다.

헤론은 지난 4년간 IBM의 퀀텀 프로세서 중 최고 성능 지표와 최저 오류율을 제공하도록 설계된 아키텍처를 사용한 새로운 유틸리티 규모 양자 프로세서 시리즈 중 첫 번째 제품이다. 또한, 개발자가 양자 코드를 더 쉽게 ??생성할 수 있도록 생성형 AI를 사용한다. 
 
IBM은 133큐비트, 5000게이트 헤론 프로세서에 이어 각각 156큐비트로 게이트 수 5000에서 15000으로 늘린 4가지 버전의 플라밍고(Flamingo) 양자 칩을 출시할 예정이다.

완전한 양자 오류 정정 기능을 갖춘 스탈링(Starling) 칩은 2029년에 200큐비트와 1억 게이트로, 블루 제이(Blue Jay) 프로세서는 2033년에 10억 게이트와 2000큐비트로 출시될 예정이다.

또한, IBM은 자사 최초의 모듈형 양자 컴퓨터이자 IBM의 양자 중심 슈퍼컴퓨팅 아키텍처의 초석인 IBM 퀀텀 시스템 투를 공개했다. 뉴욕 요크타운 하이츠에 위치한 첫 번째 IBM 퀀텀 시스템 투는 3개의 IBM 헤론 프로세서와 지원 제어 전자 장치로 가동을 시작했다. 
 
IBM의 다리오 길(Dario Gil) 수석부사장(SVP) 겸 연구책임자는 “우리는 양자 컴퓨터가 과학의 새로운 지평을 개척하는 도구로 사용되는 시대를 맞이하고 있다”라며 “우리는 모듈식 아키텍처를 통해 양자 시스템이 어떻게 확장하고 가치를 제공할 수 있는지 계속해서 발전시키면서 유틸리티 규모의 양자 기술 스택의 품질을 더욱 높이고, 더 복잡한 문제의 한계를 뛰어넘을 수 있는 사용자와 파트너의 손에 제공할 것”이라고 말했다. 

올해 초 IBM은 양자역학의 고전적 시뮬레이션을 넘어 화학, 물리학, 재료 분야의 문제를 해결하기 위해 127큐비트 ‘IBM 퀀텀 이글(IBM Quantum Eagle)’ 프로세서에서 실행되는 양자 알고리즘을 선보였다.

IBM 퀀텀 시스템 투는 확장 가능한 극저온 인프라와 기존 런타임 서버를 모듈형 큐비트 제어 전자 장치와 결합해 이글 기반 시스템보다 5배 더 높은 성능을 제공한다. 

새롭게 확장된 10개년 IBM Quantum Development Roadmap의 일환으로, IBM은 이 시스템에 IBM의 차세대 양자 프로세서도 탑재할 계획이다. 또한, 이 로드맵의 일환으로 이러한 미래형 프로세서는 처리할 수 있는 워크로드의 복잡성과 규모를 크게 확장하기 위해 실행 가능한 작업 품질을 점진적으로 개선할 계획이다.
 
양자 코드를 위한 생성형 AI 

IBM은 키스킷 1.0(Qiskit 1.0)이 안정성과 속도로 정의되는 구심점이 될 차세대 소프트웨어 스택에 대한 계획을 자세히 소개했다. 또한, 양자 컴퓨팅 개발의 민주화를 목표로 키스킷 패턴(Qiskit Patterns)을 발표했다.

키스킷 패턴은 양자 개발자가 코드를 더 쉽게 생성할 수 있도록 하는 메커니즘 역할을 하게 된다. 이는 고전적인 문제를 간단히 매핑하고, 키스킷을 사용하여 양자 회로에 최적화하고, 키스킷 런타임(Qiskit Runtime)을 사용하여 해당 회로를 실행한 다음 결과를 후처리하는 툴 모음을 기반으로 한다. 퀀텀 서버리스(Quantum Serverless)와 결합된 키스킷 패턴을 사용하면 사용자는 클라우드 또는 온프레미스 시나리오와 같은 다양한 환경에서 클래식 컴퓨팅과 양자 컴퓨팅을 통합하는 워크플로를 구축, 배포, 실행할 수 있다. 이러한 모든 툴은 사용자가 양자 알고리즘을 더 쉽게 ??구축하고 실행할 수 있는 빌딩 블록을 제공한다. 

IBM은 IBM의 엔터프라이즈 AI 플랫폼인 왓슨엑스(watsonx)를 통해 양자 코드 프로그래밍을 위한 생성형 AI 사용을 개척하고 있다. IBM은 키스킷의 양자 코드 개발을 자동화하기 위해 왓슨엑스를 통해 제공되는 생성형 AI를 통합할 예정이다. 이는 IBM 그래닛(IBM Granite) 모델 시리즈의 미세 조정을 통해 이루어지게 된다. 

IBM의 제이 감베타(Jay Gambetta) 부사장 겸 IBM 펠로우는 “생성형 AI와 양자 컴퓨팅은 모두 변곡점에 도달해 있으며, 신뢰할 수 있는 왓슨엑스의 기반 모델 프레임워크를 사용하여 유틸리티 규모 탐색을 위해 양자 알고리즘을 구축하는 방법을 단순화할 기회를 제공한다”라며 “이는 양자 컴퓨팅을 과학적 탐구를 위한 도구로 사용자가 접근하고 활용할 수 있는 방법을 확대하기 위한 중요한 진전”이라고 말했다. 

IBM이 키스킷을 통해 선보인 사용하기 쉬운 소프트웨어와 100+ 큐비트 시스템으로 구성된 IBM의 전 세계 첨단 하드웨어를 통해 사용자와 계산 과학자는 점점 더 크고 복잡한 문제를 양자 회로에 매핑할 때 양자 시스템에서 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있게 됐다.