양자 컴퓨터 ‘언어 장벽’ 넘는 스위치 공개…상온·광섬유 기반 양자 네트워크 구현
시스코가 양자 네트워크 구축의 핵심 난제로 꼽히던 ‘이종 양자 시스템 간 연결 문제’를 해결할 수 있는 기술을 공개했다.
시스코는 4월 24일(현지시간), 서로 다른 방식으로 정보를 처리하는 양자 컴퓨터 간 데이터 변환과 전송을 가능하게 하는 ‘유니버설 양자 스위치(Cisco Universal Quantum Switch)’ 연구 프로토타입을 발표했다.
업체 측에 따르면, 이번에 공개된 기술은 실제로 작동하는 형태의 연구 프로토타입으로, 다양한 인코딩 방식 간 양자 정보를 손상 없이 변환하고 라우팅할 수 있도록 설계됐다. 기존에는 양자 정보의 특성상 서로 다른 방식 간 변환 과정에서 정보 손실이 발생해 시스템 간 연결이 제한적이었다.
시스코 유니버설 양자 스위치는 이러한 한계를 극복하기 위해 특허 기반 변환 엔진을 적용했다. 이를 통해 신호를 주고받는 과정에서 인코딩 방식을 실시간으로 변환하면서도 양자 정보를 유지할 수 있다는 것이다.
특히 해당 기술은 별도의 특수 환경 없이 상온에서 작동하며, 기존 통신에 사용되는 광섬유 인프라를 그대로 활용할 수 있는 점이 특징이다. 이를 통해 양자 네트워크 구축에 필요한 비용과 기술적 진입 장벽을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대된다.
시스코에 따르면 이 스위치는 △편광 △시간-빈 △주파수-빈 △경로 등 주요 양자 인코딩 방식을 지원하도록 설계됐으며, 현재 편광 방식에 대한 실험 검증을 완료했다.
개념 검증(PoC) 실험에서는 양자 상태 충실도와 얽힘 저하율을 4% 미만으로 유지하며 양자 정보를 안정적으로 전달하는 데 성공했다. 또한 서브 나노초 수준의 고속 스위칭과 1밀리와트 미만의 저전력 특성도 확인됐다고 업체 측은 전했다.
시스코는 양자 컴퓨팅의 확장성을 확보하기 위해서는 개별 시스템의 성능 향상뿐 아니라, 다양한 양자 장치를 연결하는 네트워크 기술이 핵심이라고 강조했다.
비조이 판데이(Vijoy Pandey) 시스코 아웃시프트 수석 부사장은 “양자 시스템 간 연결은 확장 가능한 양자 컴퓨팅을 구현하는 핵심 요소”라며, “이번 기술은 양자 네트워킹의 가능성을 보여주는 중요한 전환점”이라고 밝혔다.
업계에서는 이번 기술이 서로 다른 벤더와 아키텍처 간 양자 컴퓨터를 연결할 수 있는 기반을 제시했다는 점에서 의미가 크다고 평가했다. 향후 분산형 양자 컴퓨팅과 글로벌 양자 네트워크 구축에 핵심 역할을 할 수 있을 것으로 전망된다는 설명이다.
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