양자 컴퓨터라는 것은, 양자 역학적 현상을 이용하여 일반 컴퓨터로는 불가능한 계산을 할 수있는 컴퓨터이다. 양자 컴퓨터 분야를 선도하고있는 IBM이, "양자 컴퓨터 기술 로드맵"을 공개하고, "2023년에는 1000 양자 비트(Qubits)를 초과 한 성능의 양자 컴퓨터를 실현한다"라고 장기적인 목표를 분명히하고 있다.
2000년대 중반부터 양자 컴퓨터에 대한 연구를 해온 IBM은, 2016년 5월에 5 큐비트의 양자 컴퓨터를 클라우드상에 공개하고, 외부에서 액세스 할 수있도록했다. 그후에도 시스템의 다양한 수준으로 개량을 거듭해 현시점에서는 IBM의 클라우드에 24여개의 안정적인 양자 시스템을 유지하고 있으며, 2020년 9월에는 일부 회원에게 65양자 비트 "IBM Quantum Hummingbird"라는 프로세서도 출시한다는 것.
양자 컴퓨터를 보다 대규모로하는데 문제가되는 것이 "오류 비율 개선"이며, 오류 비율을 개선하지 않은 채 양자 비트를 늘려도 성능이 향상되지 않는다. 그래서 IBM은 노이즈 처리 및 양자 비트 신호를 읽기위한 배선 및 구성 요소의 개선, 신호 처리 대기 시간 감소 등을 통해 양자 컴퓨터의 성능 향상에 노력하고 있다고 한다.
로드맵에 따르면, IBM은 2021년에 127 큐비트의 "IBM Quantum Eagle"을 출시하고, 2022년에는 433 큐비트의 "IBM Quantum Osprey", 2023년에는 1121 큐비트의 "IBM Quantum Condor"로, 점차 양자 비트의 수를 늘려 나갈 예정이다. 특히 2023년의 "IBM Quantum Condor"는 양자 컴퓨터에 있어서 중요한 전환점이 될 것 같고, 따라서 양자 컴퓨터의 잠재적 인 이득을 탐구 할 수 있다고 믿고 있다.
IBM이 공개 한 로드맵의 핵심 임무는, "모두가 클라우드를 통해 액세스 할 수있는 풀 스택 양자 컴퓨터 디자인"이라는 것. IBM은 장래적으로 "IBM Quantum Condor"를 넘는 규모의 양자 컴퓨터를 개발 할 예정이지만, 양자 컴퓨터의 규모가 커지면 냉각에 사용하는 희석 냉동기를 더 크게 할 필요가 있다고한다.
그래서 IBM은 높이 10피트(약 3미터), 폭6피트(약 1.8미터)의 "Goldeneye"라는 코드 네임의 희석 냉장고를 개발하고있다. "Goldeneye"는 최대 100만 큐비트의 양자 컴퓨터의 냉각을 염두에 두고 설계되어 있으며, 미래에 각각 100만 큐비트의 양자 컴퓨터를 담은 "Goldeneye"로 서로 연결하고 초 병렬 양자 컴퓨터를 만드는 것도 계획되어있다.
IBM Research의 이사 인 다리오 길 씨는, 양자 컴퓨터의 미래에 대해서, 반도체 산업의 예를 들어 설명하고있다. 초기의 반도체 산업은 거대한 프로젝트 팀이 모여 개발하고 있었지만, 이제는 반도체 산업의 일부분을 담당하는 서드 파티 벤더가 등장했고, 하나의 기업이 반도체에 필요한 모든 것을 설계, 개발, 제조하는 것은 하지않게 되었다.
이와같은 것이, 향후의 양자 컴퓨터 업계에서 일어날 가능성이 있다고, 다리오 길씨는 생각하고있다. 업계의 복잡성이 증가하면, 각 플레이어가 개발의 모든 것을 담당하는 것이 어려워지게되고, 에코 시스템에 참여하는 각 플레이어가 자신의 전문 분야에 주력하고 기여하게된다. IBM은 이러한 미래의 움직임을 내다보고 투자를 하고있다는 것.
또한, IBM과 대부분의 경쟁사는 보다 고성능 하드웨어의 개발에 노력하고 있지만, 양자 컴퓨터에 있어서 중요한 것은 하드웨어 뿐만 아니다. 양자 컴퓨터의 소프트웨어, 즉 양자 알고리즘과 양자 회로의 구축도 양자 컴퓨터의 성능 향상에 필요하고, 소프트웨어면에서의 대처도 시작되어야한다고 다리오 길씨는 말하고있다.