IonQ, QBraid & NVIDIA, 양자 컴퓨팅으로 화학 계산 오류 54% 감소 달성

IonQ, qBraid, 및 NVIDIA는 결합된 플랫폼 솔루션을 통해 양자 화학 시뮬레이션 내의 오류를 54 percent 줄이는 성과를 거두었다고 회사 측은 밝혔다. 이 협업은 포획 이온(trapped-ion) 시스템에서 중간 회로 안정화기 측정(mid-circuit stabilizer measurement)과 함께 일반화된 초고속 인코딩(Generalized Superfast Encoding, GSE) 및 클리포드 노이즈 감소(Clifford Noise Reduction, CliNR)를 통합함으로써 분자 상호 작용 모델링의 핵심 과제를 해결한다. 포획 이온은 그 특성상 이 작업에 특히 적합하다. NVIDIA의 가속 소프트웨어로 검증된 이 애플리케이션 네이티브 완화 접근 방식은 신약 개발 및 재료 과학과 같은 산업 분야에서 더욱 정확하고 효율적인 시뮬레이션을 약속한다.

GSE & CliNR, 양자 화학 시뮬레이션의 오류 완화

복잡한 화학 시뮬레이션 내 오류율의 54 percent 감소가 IonQ, qBraid, 및 NVIDIA 간의 공동 노력을 통해 입증되었으며, 이는 분자 상호 작용을 정확하게 모델링하는 데 있어 중요한 과제를 해결한다. 입증된 성능 향상은 완전한 결함 허용 양자 컴퓨팅이 등장하기 전 더욱 신뢰할 수 있는 양자 시뮬레이션으로 가는 경로를 제시한다. 이 결합된 접근 방식은 단순히 오류를 가리는 것이 아니라, 계산 중에 오류를 수정하기 위해 능동적으로 개입하며, 이는 기존의 사후 처리 오류 완화 방식과는 차이가 있다.

포획 이온은 그 고유한 특성 덕분에 이러한 진보의 중심이 되었는데, 이 시스템은 NVIDIA에 따르면 매우 높은 게이트 충실도와 완전한 전대전 연결성(all-to-all connectivity)을 갖추고 있어 견고하고 효율적인 양자 연산을 가능하게 한다. 연구진은 IonQ의 바륨 기반 포획 이온 Tempo급 양자 컴퓨팅 시스템과 유사한 바륨 기반 개발 시스템을 활용하여, NVIDIA의 가속 컴퓨팅 인프라와 IonQ의 양자 처리 장치가 상호 보완적인 기술로 작동하는 하이브리드 워크플로우를 구축했다.

이러한 시너지 효과는 물리적 거리에 관계없이 모든 큐비트가 다른 큐비트와 상호 작용할 수 있어 더 빠른 알고리즘 작동을 가능하게 한다. IonQ의 Tempo 급은 또한 레이저 정밀도, 원자 격리 및 동적 디커플링(dynamic decoupling)을 통합하여 크로스토크를 더욱 최소화하고 큐비트 일관성 시간(coherence times)을 연장하며, 이는 복잡한 시뮬레이션 중에 신호 무결성을 유지하는 데 필수적이다. 오류 감소의 핵심은 GSE가 양자 문제를 재인코딩하는 방식에 있으며, 이는 더 낮은 Pauli weight를 활용하고 비로컬 큐비트 상호 작용을 줄여 필요한 회로 깊이를 효과적으로 단축한다.