양자볼륨 세계 1위 퀀티넘 검토 통과: 비드래프트가 실기와 AI 솔버로 증명한 양자 역량

TL;DR

• 비드래프트가 양자볼륨 세계 1위 기업 퀀티넘(Quantinuum)의 검토를 거쳐 양자컴퓨팅 플랫폼 Nexus와 H-Series 이용 기업으로 선정됐다.
• 문을 연 근거는 두 가지 실적이다. IBM 헤론(Heron) 실제 양자컴퓨터에서 Even-Mansour 키 복원을 N=4에서 N=10으로 확장한 암호분석, 그리고 단일 GPU로 2차원 허바드 모형을 검증하는 강상관 솔버 Δ-Engine이다.
• 핵심 메시지: 양자 하드웨어를 직접 쓰는 역량과, AI로 양자 난제를 푸는 역량을 한 팀이 함께 보유했다는 점이다.

양자볼륨 세계 1위 퀀티넘은 왜 중요한가

양자볼륨(Quantum Volume, QV)은 큐비트 수만이 아니라 게이트 충실도, 연결성, 측정 오류를 한데 묶어 측정하는 종합 성능 지표다. 숫자가 2의 거듭제곱으로 올라가기 때문에 체감 난도가 지수적으로 커진다.

퀀티넘은 2021년부터 이 지표에서 세계 1위를 지켜 왔고, 2025년 9월 56큐비트 시스템 H2로 양자볼륨 33,554,432, 즉 2의 25승이라는 세계 기록을 세웠다. 돈을 내도 접근이 제한적인 최상급 이온트랩 양자컴퓨터로 꼽힌다. 비드래프트는 이번에 이 플랫폼을 평가용 할당량 범위에서 이용하고, 퀀티넘 기술진의 온보딩과 기술지원을 받는다.

비드래프트는 무엇으로 검토를 통과했나

양자컴퓨팅 기업이 외부 연구팀에 플랫폼을 여는 기준은 단순하다. 실제 양자 하드웨어에서 결과를 낸 적이 있는가다. 비드래프트 양자 연구팀은 IBM 최신 양자 프로세서 헤론을 탑재한 실기(ibm_kingston)에서 대칭키 암호 구조 Even-Mansour의 키 복원 실험을 수행했다.

기존에 공개된 실기 기록은 4비트(N=4) 수준이었다. 비드래프트는 이를 10비트(N=10)까지 끌어올렸고, 네 가지 암호 방식에 대해 다섯 종류의 실제 공격을 검증했다. 시뮬레이터가 아니라 노이즈가 있는 실제 큐비트에서 복원에 성공했다는 점이 핵심이다.

이 논문은 미국 반도체 전문지 세미엔지니어링(SemiEngineering) 편집진이 고르는 주간 보안 연구논문 리뷰에 메타, 구글, 네덜란드 라드바우드대, 이탈리아 밀라노공대 연구와 함께 선정됐다. 회사가 홍보한 것이 아니라 해외 전문지 편집진이 직접 골라 실은 사례다.

AI로 양자 난제를 푸는 Δ-Engine은 어떻게 동작하나

비드래프트는 양자컴퓨터를 직접 쓰는 것과 별개로, AI로 양자 문제를 푸는 기술을 개발한다. 강상관 양자 솔버 Δ-Engine은 고온초전도의 표준 모형인 2차원 허바드(Hubbard) 모형을 슈퍼컴퓨터나 양자컴퓨터 없이 GPU 한 장으로 검증한다.

구조는 두 단계다. 먼저 신경망 양자상태(Neural Quantum State, NQS)로 정밀한 기준값을 만든다. 그다음 값싼 근사 계산의 오차를 AI가 보정한다. 비싼 정밀 계산과 싼 근사 계산의 차이(델타)를 학습해 메우는 방식이라 이름이 Δ-Engine이다. 6x6 격자까지 신뢰 등급을 매겨 인증했다.

# 개념 수준 의사코드 (illustrative)
e_cheap = cheap_solver(lattice)        # 값싼 근사
delta   = ai_correction(lattice)       # AI가 학습한 오차 보정
e_final = e_cheap + delta              # NQS 기준값에 맞춘 추정
grade   = certify(e_final, nqs_ref)    # 6x6까지 신뢰 등급 부여

거시와 미시를 하나로: 양자 로드맵

비드래프트는 AI(두뇌), 양자(미시 세계), 피지컬 AI(거시 세계)를 세 축으로 삼는다. 허깅페이스 공식 리더보드 10개 부문 1위 Darwin-180B-RSI로 대표되는 AI 역량에, 물질과 분자를 원리 수준에서 다루는 양자 기술을 결합해 신약, 신소재, 물리 문제를 푸는 것이 목표다.

이번 선정으로 IBM에 이어 세계 최고 성능의 이온트랩 양자컴퓨터까지 연구 범위가 넓어졌다. 이 밖에 양자 오류정정(QEC) 연구, 신소재 시뮬레이션 플랫폼 MaterialsOS, 암호의 양자 공격 저항성을 평가하는 진단 기술도 이어 가고 있다.

FAQ

Q1. 양자볼륨 2의 25승이 어느 정도 수준인가?
양자볼륨은 2의 거듭제곱으로 커지므로 지수가 1 오를 때마다 난도가 두 배가 된다. 2의 25승은 2021년 1위 수준(약 2의 10승대)에서 자릿수가 크게 벌어진 기록으로, 현재 공개된 최상급이다.

Q2. IBM 실기 실험은 암호를 실제로 깼다는 뜻인가?
실전에 쓰이는 암호를 깬 것이 아니라, Even-Mansour 구조에 대해 실제 양자 하드웨어에서 키 복원이 가능함을 N=10 규모까지 검증한 것이다. 평가와 저항성 분석이 목적이다.

Q3. Δ-Engine은 양자컴퓨터 없이도 신뢰할 수 있나?
NQS 기준값과 대조해 6x6 격자까지 신뢰 등급을 매겨 인증했다. 양자컴퓨터나 슈퍼컴퓨터가 아니라 단일 GPU에서 돌아간다는 점이 강점이다.

Q4. 퀀티넘 Nexus와 H-Series에서 무엇을 할 계획인가?
평가용 할당량 범위에서 플랫폼을 이용하며, IBM 실기에서 쌓은 암호분석 경험과 AI 양자 솔버 기술을 이온트랩 환경에서 확장한다. 결과는 퀀티넘과의 협의 절차에 따라 순차 공개한다.

Q5. 이 발표의 출처는?
퀀티넘 양자볼륨 세계 기록은 Quantum Computing Report, 암호분석 논문 선정은 미국 SemiEngineering 주간 리뷰 기준이다.

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