D-Wave, 이중 레일 큐비트 얽힘으로 오류 계층 유지

D-Wave는 2026년 8월 5일 네이처에 발표한 논문에서 이중 레일 큐비트 두 개를 자연스러운 오류 계층을 깨지 않은 채 얽는 데 성공했다고 밝혔다. 이번 성과는 오류 정정을 단순화할 수 있는 큐비트 설계를 활용한 게이트 기반 양자 컴퓨팅의 진전을 의미한다.

이중 레일 큐비트는 단일 광자를 두 공진기의 중첩 상태로 저장한다. 가장 빈번한 오류인 광자 손실은 추가 큐비트 없이도 감지할 수 있다. 이러한 비대칭적 오류 프로필은 논리 큐비트당 필요한 물리 큐비트 수를 줄여 하드웨어 요구를 낮출 수 있다.

D-Wave의 양자 기술 부사장인 트레버 랜팅은 Ars Technica와의 인터뷰에서 두 큐비트 게이트가 종종 오류 계층을 왜곡하지만, 새 게이트는 이를 유지한다고 말했다. 즉 광자 손실이 여전히 지배적이고, 위상 뒤집기는 덜 흔하며, 비트 뒤집기는 극히 드물다. 이 연산은 500나노초 안에 완료되며, 실제 상호작용 시간은 200나노초다.

실험 결과 얽힘 1회당 광자 손실률은 약 0.5%로, 다른 어떤 오류보다 5배 높았다. 비트 뒤집기는 10⁻⁶ 수준에 불과했다. 손실은 주로 상호작용을 중재하는 가변 커플러에 부분적으로 진입하는 소스 큐비트에 영향을 미쳤다.

D-Wave는 아마존도 사용하는 스타트업 퀀텀 서킷츠를 인수하면서 이중 레일 기술을 확보했다. 아마존은 트랜스몬을 통해 이중 레일 큐비트를 연결하는 반면, D-Wave는 직접 얽는다. 회사는 2028년까지 181개의 이중 레일 큐비트를 구축해 표면 코드를 시험할 계획이다.

과제는 남아 있다. 게이트 수가 늘어날수록 오류율이 제곱으로 증가했는데, 이는 교정 드리프트나 주파수 변동 때문일 수 있다. 중간 회로 소거 감지는 아직 개발 중이며, 랜팅은 로드맵이 있다고 말했다. 또한 이러한 비대칭 오류 모델에 대한 오류 디코딩 이론 연구도 필요하다.