컴퓨팅
단일 원자 큐비트를 이용한 양자 컴퓨터 확장
Securities.io는 엄격한 편집 기준을 준수하며, 검토된 링크에 대해 보상을 받을 수 있습니다. 당사는 등록된 투자 자문가가 아니며, 이는 투자 자문이 아닙니다. 자세한 내용은 계열사 공개.
단일 원자 큐비트: 양자 컴퓨팅의 새로운 시대
양자 컴퓨터는 매우 복잡한 기계로, 개별 원자의 미세한 행동 변화를 계산에 활용합니다. 따라서 양자 컴퓨터는 원자 및 개별 입자 수준에서 우주의 본질에 대한 새로운 통찰력을 활용하고 드러냅니다.
이러한 통찰력은 대규모 양자 컴퓨터를 구축하는 데 필요할 가능성이 높습니다. 시스템이 복잡할수록 실제 사용에 충분히 큰 규모로 구축하기가 더 어렵기 때문입니다.
호주 시드니 대학의 연구진은 최근 여러 양자 계산 데이터를 단일 원자로 인코딩하는 데 성공했으며, 이는 양자 컴퓨팅 큐비트(일반 컴퓨터의 비트와 동일한 양자 단위)의 물리적 크기에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.
그들은 권위 있는 과학 저널인 Nature Physics에 그들의 결과를 발표했습니다.1, 제목 아래 'Gottesman–Kitaev–Preskill 논리 큐비트를 위한 범용 양자 게이트 세트".
큐비트를 안정적으로 만들기
현재 큐비트는 "포획된 이온"이라고 불리는 방법을 통해 생성되거나 초저온 초전도 물질을 사용하여 생성됩니다.
출처: 포브스
두 방법 모두 한계가 있습니다.
- 갇힌 이온은 소수의 큐비트만 포함하지만, 신뢰성이 더 높고 오류가 적습니다.
- 초전도체 소재는 큐비트 수가 더 많고 확장이 더 쉬울 것으로 예상되지만 오류가 발생하기 쉽습니다.
두 경우 모두 오류율은 물리적 큐비트 대 논리적 큐비트 비율, 즉 컴퓨팅 관점에서 기능적 큐비트를 생성하는 데 필요한 물리적 큐비트의 양에 영향을 미칩니다.
유용한 (또는 논리적인) 큐비트의 수가 증가함에 따라 필요한 물리적 큐비트의 수는 더욱 증가합니다. 이러한 규모가 커짐에 따라, 유용한 양자 기계를 만드는 데 필요한 큐비트의 수는 공학적으로 악몽이 됩니다.
따라서 양자 컴퓨터를 오류에 더욱 강하게 만드는 것이 현재 이 분야 연구자들의 가장 중요한 과제일 수 있습니다. 이는 유용한 대규모 양자 컴퓨터를 만드는 데 대한 주요 장애물을 제거할 수 있기 때문입니다.
스크롤하려면 스와이프하세요 →
| 큐비트 유형 | 확장성 | 오류율 | 온도 |
|---|---|---|---|
| 갇힌 이온 | 낮음(큐비트 수 적음) | 높음 | 실온 |
| 초전도 | 높음 | 높음 | 절대 영도 근처 |
| 단일 원자(시드니) | 잠재적으로 높음 | GKP로 수정 가능 | 실온 |
큐비트 축소
호주 연구진은 포획된 이온(이터븀의 대전된 원자 포함) 양자 컴퓨팅 시스템과 Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP) 코드라고 불리는 데이터 인코딩 형식을 사용했습니다.
GKP는 양자 컴퓨터의 오류를 수정하는 데 도움이 될 것으로 기대되는 코드 유형입니다. 하지만 실제로 이를 구현하는 것은 지금까지 매우 어려웠습니다.
핵심은 컴퓨터(양자 컴퓨터와 고전 컴퓨터)를 프로그래밍할 수 있게 해주는 정보 스위치인 "논리 게이트"를 만드는 것입니다.
양자 제어 연구소의 스핀오프 스타트업 기업인 Q-CTRL이 개발한 양자 제어 소프트웨어를 사용하여 연구진은 데이터를 3차원의 단일 원자로 인코딩했습니다.
본질적으로 두 세트의 데이터가 단일 원자의 진동으로 저장되는데, 한 세트는 "왼쪽에서 오른쪽"으로의 진동으로 저장되고, 다른 세트는 "위에서 아래"로의 진동으로 저장됩니다.
"실제로 우리는 두 개의 오류 수정 가능 논리 큐비트를 단일 트랩 이온에 저장하고 그들 사이의 얽힘을 보여줍니다.
Vassili Matsos – 물리학과 및 Sydney Nano의 박사 과정 학생
단일 원자 논리 게이트 구축
양자 물리학의 위업을 달성하기 위해 그들은 실온에서 복잡한 레이저 배열을 사용하여 단일 원자를 트랩에 가두어 자연적 진동을 제어하고 이를 활용하여 복잡한 GKP 코드를 생성했습니다.
출처: 자연 물리
"실온"이라는 부분은 매우 중요한데, 절대 영도에 가까운 온도와 액체 헬륨을 필요로 하는 초전도 양자 컴퓨터보다 본질적으로 더 쉽고 저렴하게 수행할 수 있기 때문입니다.
"저희의 실험은 GKP 큐비트에 대한 범용 논리 게이트 세트의 첫 번째 구현을 보여주었습니다.
우리는 갇힌 이온의 자연적 진동이나 조화 진동을 정밀하게 제어하여 개별 GKP 큐비트를 조작하거나 쌍으로 얽히게 할 수 있었습니다."
확장 가능한 양자 컴퓨터를 향해
이 발견이 중요한 이유는 실내 온도 조절, 단일 원자 논리 게이트, 오류 감소 코드가 결합되었기 때문입니다.
이를 통해 훨씬 더 간단하게 구축하고 확장이 훨씬 쉬운 새로운 유형의 이온 갇힌 양자 컴퓨터를 만들 수 있는 길이 열릴 것입니다.
"저희의 실험은 중요한 이정표를 달성하여, 이러한 고품질 양자 제어가 단 하나의 논리적 큐비트 이상을 조작하는 핵심 도구임을 보여주었습니다.
이러한 큐비트를 사용하여 보편적인 양자 게이트를 시연함으로써 우리는 하드웨어 효율성이 매우 높은 방식으로 대규모 양자 정보 처리를 위한 기반을 마련했습니다."
이와 동시에, 최근 양자 컴퓨터 간 인터페이싱의 가능성을 보여주는 몇 가지 새로운 발견이 이루어졌습니다. 따라서 각 컴퓨터가 더욱 강력해지고 양자 네트워크가 현실에 가까워진다면, 이는 사용 가능한 큐비트 용량의 폭발적인 증가를 가져올 수 있습니다.
양자 컴퓨터, 새로운 물리학의 문을 열다
대규모 양자 컴퓨터는 이진 컴퓨터로는 계산하기 어려운 복잡한 문제를 해결하는 엄청난 용량 덕분에 암호화와 과학 연구에 혁명을 일으킬 가능성이 높습니다.
하지만 이는 물리학자들이 양자 영역을 연구할 수 있는 완전히 새로운 방식을 간접적으로 열어줄 수도 있습니다.
이는 프린스턴 대학교, 코넬 대학교, 퍼듀 대학교, 노팅엄 대학교(영국), 뮌헨 공과대학교(독일) 및 Google Research의 연구자들이 Google 양자 컴퓨터에 대해 수행한 분석에서 나타난 결과입니다. 이는 Nature에 새롭게 게재된 내용입니다.2, 제목이 '(2 + 1)D 격자 게이지 이론에서 전하와 현의 역학 시각화".
게이지 이론 측정
구글 양자 컴퓨터를 통해 연구자들은 소위 "격자 게이지 이론"(LGT)을 실험하고 테스트할 수 있습니다. LGT는 게이지 장(전자기장과 같이 힘을 매개하는 장)과 게이지 보손(이러한 힘을 전달하는 기본 입자)의 존재를 가정하는 양자장 이론의 한 유형입니다.
출처: 자연
연구팀은 입자와 입자를 연결하는 보이지 않는 "끈"이 어떻게 행동하고, 변동하고, 심지어 끊어지는지 보여주었습니다.
출처: 자연
연구진은 해당 연구를 통해 이러한 "문자열"이 양자 컴퓨터에서 측정되고 관찰될 수 있음을 확인했습니다.
"양자 프로세서의 힘을 활용해 우리는 특정 유형의 게이지 이론의 역학을 연구하고 입자와 이를 연결하는 보이지 않는 '끈'이 시간이 지남에 따라 어떻게 진화하는지 관찰했습니다."
입자 가속기의 매우 높은 에너지 준위가 필요 없이, 양자 효과를 관찰할 수 있는 매우 통제된 상황을 만들어냄으로써, 양자 컴퓨터가 기초 물리학 연구의 핵심 도구가 될 가능성이 분명해졌습니다.
"저희의 연구는 양자 컴퓨터가 우주를 지배하는 기본 규칙을 탐구하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 보여줍니다.
실험실에서 이러한 상호작용을 시뮬레이션함으로써 우리는 새로운 방식으로 이론을 시험할 수 있습니다."
확장 가능한 양자 컴퓨터의 미래
양자 컴퓨터의 잠재력은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 양자 컴퓨터는 기본 원리가 끊임없이 재창조되고 있기 때문입니다. 이는 최초의 컴퓨터가 펀치 카드에서 진공관, 그리고 실리콘 트랜지스터로 발전했던 방식과 유사합니다. 다만 변화의 속도가 훨씬 빠르다는 점이 다릅니다.
이는 머지않아 더 크고 강력한 양자 컴퓨터 제조에 큰 진전이 있을 것이며, 이러한 컴퓨터가 네트워크로 연결되어 더욱 큰 용량을 제공할 수 있음을 의미합니다.
이것은 훨씬 더 높은 컴퓨팅 용량뿐만 아니라 예를 들어 물질의 완전히 새로운 상태와 같은 물질과 양자 물리학에 대한 완전히 새로운 이해로 가는 길을 열어줄 수 있습니다. Microsoft 양자 컴퓨팅 팀(Majorana-1 칩)이 최근 시연했던 "위상 상태".
양자 컴퓨팅에 투자
허니웰/퀀티넘
(HON )
구글의 양자 컴퓨터가 양자 물리학 이론에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있지만, 포획된 이온 기술을 사용하여 잠재적으로 1원자 큐비트를 발견한 것은 이 방법이 초전도 양자 컴퓨터보다 상업적 실현 가능성에 훨씬 더 가까워 보인다.
Quantinuum은 Honeywell Quantum Solutions와 Cambridge Quantum의 합병으로 탄생했습니다.
Honeywell은 여전히 회사의 최대 주주입니다(소유권 52% 예상) 5억 달러의 가치를 지닌 모금 라운드 이후설립자 일리아스 칸은 회사 지분 약 20%를 소유하고 있는 것으로 알려졌습니다. 다른 주주로는 JSR Corporation, 미쓰이, 암젠, IBM, JP모건 등이 있습니다.
미래에 Quantinuum의 잠재적 IPO는 더 큰 기업 구조 조정의 일부로서 잠재적으로 가능합니다. 가치가 20억 달러에 달할 것으로 추산됩니다. 2026년과 2027년 사이에 발생할 수 있음.
양자 컴퓨팅은 허니웰 사업의 핵심 분야가 아니며, 항공우주, 자동화, 특수 화학 및 소재 분야의 제품을 중심으로 운영됩니다.
그러나 이러한 각 도메인은 특히 양자 컴퓨팅의 이점을 얻을 수 있습니다. 컴퓨터 화학 양자 사이버보안을 통해 Honeywell은 잠재적으로 경쟁사에 비해 유리한 위치를 차지할 수 있습니다.
현재 이 회사의 주요 모델은 2%의 56큐비트 게이트 충실도를 갖춘 99.895큐비트 트랩 이온 칩인 HXNUMX입니다.
이 회사는 가능한 한 많은 큐비트를 추가하는 것보다 오류가 거의 없는 고품질 컴퓨팅을 추구하여 소위 "내결함성 양자 컴퓨팅"을 만들어냈습니다.
이 접근 방식은 "더 나은 큐비트, 더 나은 결과"라는 회사 이름에 걸맞게, 비슷한 양의 큐비트로 100~1,000배 더 신뢰할 수 있는 결과를 달성합니다.
출처: 양자
이는 방위 회사 Thales(호파 -0.96%) 이미 Quantinuum과 협력 중 만큼 잘 국제 은행 HSBC JP 모건.
Quantinuum은 또한 자체 양자 계산 화학을 제공합니다. 인콴토, 제약, 재료 과학, 화학, 에너지, 항공우주 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
다른 많은 양자 컴퓨팅 회사와 마찬가지로 Quantinuum은 "Hardware-as-a-Service"인 Helios를 제공합니다.이를 통해 사용자는 시스템을 직접 운영하는 데 따른 복잡성에 신경 쓰지 않고도 양자 컴퓨팅의 이점을 누릴 수 있습니다.
Quantinuum은 2024년 XNUMX월 독일 Infineon과 파트너십을 체결했습니다., 유럽 최대의 반도체 제조업체. Infineon은 통합 광자 및 제어 전자 기술을 제공하여 차세대 트래핑 이온 양자 컴퓨터를 만드는 데 도움을 줄 것입니다.
집적 광자공학이 실용화 단계에 접어들면서, 이러한 파트너십이 Quantinuum의 미래에 얼마나 중요한지 이제 분명해졌습니다. 현재로서는 Quantinuum의 다음 단계는 세계 최초의 AI 중심 광자공학-양자 칩을 출시하는 것으로 보입니다.
앞으로 몇 달 동안 Quantinuum은 진행 중인 협업의 결과를 공유하고 생성적 AI에서 양자 기반 발전의 획기적인 잠재력을 선보일 예정입니다.
혁신적인 Gen QAI 기능은 약물 전달을 위한 금속 유기 프레임워크의 사용을 향상시키고 가속화하여 더욱 효율적이고 개인화된 치료 옵션을 위한 길을 열어줄 것입니다. 자세한 내용은 Helios 출시 때 공개될 예정입니다.
지속적인 사용 사례가 늘어날수록 회사의 미래 가치가 크게 높아질 수 있고, 따라서 Honeywell의 스택과 이를 통해 투자자들이 얻을 수 있는 잠재적 수익도 높아질 수 있습니다.
(자세한 내용은 보고서에는 Honeywell의 자동화, 항공우주 및 첨단 소재 산업 활동의 나머지 내용이 나와 있습니다.).
최신 Honeywell(HON) 주식 뉴스 및 동향
참고 연구
1. Matsos, VG, Valahu, CH, Millican, MJ 외. Gottesman–Kitaev–Preskill 논리 큐비트를 위한 범용 양자 게이트 세트. Nature. Physics. (2025). https://doi.org/10.1038/s41567-025-03002-8
2. Cochran, TA, Jobst, B., Rosenberg, E. 등. (2 + 1)D 격자 게이지 이론에서 전하와 현의 역학 시각화. 자연 642, 315–320 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08999-9
