퀀텀의 ‘전례 없는 정확성’은 물 분자 위에서 작동합니다.

오늘 아침에 전해진 보도자료는 양자 컴퓨팅 분야에서 “전례 없는 정확도”를 보여준다는 내용을 담고 있습니다. 즉, 실제 양자 컴퓨터를 사용하여 양자화학에 있어서 30~50배의 향상된 성능을 달성했다는 것입니다. 하지만 그 실험에 참여한 사람들과 그들이 어떤 프로그램을 사용했는지 알아보면, 그 ‘마케팅적 요소’가 얼마나 허황된 것인지 알 수 있습니다. 해당 계산은 물 분자의 에너지 표면을 다루는 작업이었으며, 두 개의 수소와 하나의 산소로 구성된 구조였습니다. 이는 화학 분야에서 매우 중요한 예시입니다. 그 정확도 향상은 새로운 하드웨어 덕분이 아니라, 결과물에서 잡음을 제거하는 소프트웨어 덕분이었습니다.

두 그룹은 이스라엘의 사내 자본으로 운영되는 오류 방지 기술 회사인 케드마와 있습니다.HQC2는 덴마크의 여러 대학교들이 모인 학술 컨소시엄입니다.그 구분, 즉 이 방식으로 성공한다면 누가 수익을 얻게 되는지에 대한 것은 헤드라인에서는 언급되지 않습니다. 그리고 이것이 양자주식을 보유한 사람들에게 이 뉴스가 어떤 의미인지를 결정하는 요소입니다.

“전례 없는 정확도”라는 그 좁은 것도 사실입니다.

오늘날의 양자 프로세서는 로드맵에 명시된 오류 교정 기능을 가진 장치가 아닙니다. 이들은 소음이 있는 중간 규모의 장치이며, 계산이 진행될수록 그 출력값이 신뢰할 수 없게 됩니다. 오류 완화는 소프트웨어를 이용한 해결책입니다. 하드웨어가 안정된 상태가 되기를 기다리는 대신, QESEM이라는 제품을 사용하여 계산이 끝난 후 노이즈의 영향을 통계적으로 제거합니다. 물 분자에 대한 연구에서도 마찬가지입니다.IBM의 아헨 프로세서를 사용하여 QESEM을 실행했을 때, 그 팀은 소프트웨어가 없던 경우보다 30~50배 더 정확한 결과를 얻었습니다..

그 30~50배의 수치는 실제로 존재하며, 데이터로서 중요하게 고려될 만합니다. 하지만 분모에 주의해야 합니다. 이 비교는 원시적이고 제대로 처리되지 않은 결과와 비교된 것입니다. 노이즈가 많은 화학 회로의 경우, 이러한 원시적 결과는 거의 쓸모없는 것이죠. 거의 쓸모없는 기준을 사용하여 유용한 결과를 만들어내는 것이 바로 이 제품의 목적입니다. 즉, 오류 완화가 해야 할 일이 바로 그런 것입니다. 출시 설명에도 “양자 컴퓨팅에 있어서는 매우 높은 정확도”라고 되어 있습니다. 하지만 이는 양자 기계에게는 정확하지만, 컴퓨팅 화학자가 필요로 하는 정도의 정확도는 아닙니다. 그리고 이는 너무 작은 분자에 적용된 것으로, 단순히 준비 작업으로서 사용됩니다.

이런 것들이 작업을 쉽게 만드는 것은 아닙니다. 변동적인 화학적 계산 결과가 실제 하드웨어에서도 정확하게 나오도록 만드는 것, 그리고 정밀도가 요구되는 정도가 높아질수록 그 결과의 정확성을 높이는 것은 진정한 공학적 과제입니다. 중요한 점은, 5년 전에 제시된 벤치마크 문제를 해결하는 것이 개념적인 성과일 뿐, 경제적 성과가 아니라는 것입니다.

이와 같은 이야기는 이미 전에 있었습니다.

1분자 수준의 정확도를 고려하는 이유는, 그가 속하는 분야가 “노이즈가 많은 NISQ 기계가 고전적인 방법들보다 더 나은 성능을 보일 수 있다”는 점이며, 이러한 현상은 이미 과학적으로 입증된 사실입니다.2023년에 IBM은 Nature 저널에 논문을 발표했습니다.127개의 큐비트를 갖춘 프로세서를 사용하며, 이와 밀접하게 관련된 오류 방지 기술을 활용함으로써, 고전적 슈퍼컴퓨터가 할 수 있는 한계에 도달했다. 여러 독립적인 팀들이 그러한 성과를 거두었다.틴달 등과 베구시치 등효율적인 고전적 텐서네트워크 시뮬레이션을 통해 그 결과를 재현할 수 있었습니다. 기계는 여전히 작동했지만, “고전적이지 않은” 프레임워크는 조정된 고전적 알고리즘과의 연동 시에 살아남지 못했습니다.

이 패턴은 실시간으로 반복되고 있습니다. 이 발표 며칠 전에 IBM과 시카고 대학교는 신뢰성 인증을 받은 70큐비트 “양자적 이점” 컴퓨팅 기술을 선보였습니다. 불과 며칠 만에…독립적인 팀이 37분 만에 기존 결과와 일치하는 결과를 얻은 것으로 알려졌습니다.문제는 양자적 결과가 거짓이라는 것이 아니라, 매번 발표될 때마다 가격이 낮아진다는 점입니다. 따라서 보도자료에서 유용한 결과에 대한 비용보다는 정확성에 초점을 맞추는 경우, 그건 로드맵이 진전되고 있다는 증거라고 볼 수 있습니다. 누군가가 경제적 측면을 찾았다는 증거는 아닙니다.

돈이 실제로 어디에 있는지

투자자의 문제는 여기서 주인공이 주식이 아니라는 점입니다. Qedma는 사적 기업이며, 특정 기관의 지원을 받고 있습니다.IBM이 직접 참여한 2,600만 달러 규모의 시리즈 A 투자소매 투자자가 이 기준에 도달하는 유일한 방법은, 그와 협력하거나 그에게 돈을 지불하는 공공 기업들을 통해서입니다. 예를 들어 Quantinuum과 같은 회사들이 그렇습니다.7월에 Qedma의 소프트웨어를 플랫폼에 통합함그리고 하드웨어를 운영하는 IBM은 지분을 소유하고 있습니다.7월에 실시된 별도의 연구에서, Qedma와 함께 오류가 수정된 “양자적 이점”이 존재한다고 주장되었습니다..

그리고 그러한 공개적인 표현들 속에서, ‘성과’와 ‘돈’ 사이의 괴리가 드러나는 것입니다.쿼텐뉴먼은 6월에 나스다크에 상장된 회사로, 회사명은 QNT입니다.50달러 근처에서 거래가 이루어지고 있습니다. 이는 52주 최저가에 가깝고, 60달러의 공개주식발행 시점 이후로 약 16% 하락한 수치입니다. 시장 가치는 약 130억 달러이며, 매출 대비 가격 비율은 580배에 불과합니다. 퀀텀 컴플렉스의 경우도 같은 상황입니다. D-Wave의 QBTS의 경우는 매출 대비 525배 수준입니다.올해 여름에 전체 부문이 약 5분의 1 정도 줄어들었습니다.투자자들은 바로 이 격차를 반영하여 가격을 책정합니다. 물 분자라도, 아무리 정확하더라도, 580배의 수익율을 만족시키는 데는 전혀 도움이 되지 않습니다.

솔직한 결론은 이 것이 단기적으로 오류를 줄이는 투자를 지지하는 중요한 전환점이라는 것입니다. 또한, 현재 가격이 기본적인 경제적 요소보다 얼마나 높은지를 보여주는 증거가 됩니다. 아직 일어나지 않은 두 가지 사건이 실제로 일어났을 때, 이는 중요한 증거가 됩니다. 예를 들어, Qedma가 공공 시장에 진출하는 경우처럼 말입니다.이 산업 분야는 양자형 IPO의 물결 속에 있습니다.혹은, 물 분자가 고객의 하드웨어에서 수익으로 전환되는 과정에서 발생하는 완화 효과일 수도 있습니다. 그런 상황이 발생하기 전까지는, “전례 없는 정확성”이라는 표현은 화학 분야에서 가장 작은 문제에 대한 신중한 검증 결과를 의미하며, 비즈니스와는 관련이 없습니다.