시스코, 양자 컴퓨터 ‘언어 장벽’ 넘는 스위치 공개

시스코는 서로 다른 양자 시스템 간 정보 변환과 라우팅을 지원하는 연구용 프로토타입 ‘시스코 유니버설 양자 스위치(Cisco Universal Quantum Switch)’를 공개했다고 24일 밝혔다.

이 기술은 제조사나 시스템별로 다른 양자 정보 인코딩 방식을 실시간으로 변환해 양자 정보를 전달하도록 설계됐다. 인코딩은 정보를 특정 방식으로 표현하는 절차다. 양자 컴퓨터는 제조사와 기술 방식에 따라 정보를 저장하고 전달하는 방식이 다를 수 있다.

시스코 유니버설 양자 스위치는 기존 통신 광섬유에서 상온으로 작동한다. 별도 극저온 설비나 특수 인프라 없이 표준 통신 주파수에서 쓸 수 있도록 설계한 것이 특징이다.

시스코는 이 스위치가 편광(Polarization), 시간-빈(Time-Bin), 주파수-빈(Frequency-Bin), 경로(Path) 등 주요 양자 인코딩 방식을 지원하도록 설계됐다고 설명했다. 현재는 편광 방식에 대한 실험 검증을 마쳤다. 시간-빈과 주파수-빈 방식은 다음 검증 과제로 추진하고 있다.

개념검증(PoC) 실험에서는 양자 상태 충실도와 얽힘 저하율을 4% 미만으로 유지했다. 얽힘은 떨어져 있는 양자들이 서로 연결된 상태처럼 움직이는 특성이다. 양자 네트워크에서는 이 특성을 유지하는 것이 정보 전달의 핵심 조건이다.

시스코는 서브 나노초(ns)급 전기 광학 스위칭도 확인했다. 연결 전환은 최소 1나노초 이내에 가능했다. 소비 전력은 1밀리와트 미만으로 나타났다.

시스코는 이번 기술을 분산형 양자 네트워크 아키텍처의 일부로 보고 있다. 단일 양자 컴퓨터의 성능을 높이는 방식만으로는 한계가 있는 만큼 여러 양자 시스템을 연결해 확장성을 확보해야 한다는 설명이다.

비조이 판데이(Vijoy Pandey) 시스코 아웃시프트(Outshift) 수석 부사장 겸 총괄 매니저는 “이번 발표는 시스코의 양자 프로그램에서 중요한 전환점이자 양자 네트워킹의 잠재력을 보여주는 증거”라며 “양자 시스템들을 연결하는 것이 진정한 확장성을 실현하는 핵심 열쇠”라고 말했다.

시스코는 미국 캘리포니아주 산타모니카 전용 양자 연구소에서 양자 네트워크 관련 기술을 개발하고 있다. 이번 스위치 외에도 양자 네트워크용 얽힘 광자를 생성하는 양자 네트워크 얽힘 칩, 여러 양자 프로세서에 알고리즘을 분산 실행하도록 조율하는 네트워크 인식형 양자 컴파일러(Quantum Compiler)를 개발했다.

글. 바이라인네트워크
<곽중희 기자>god8889@byline.network