엔비디아(NVIDIA)가 2026년 10월 19일, 독일 율리히 슈퍼컴퓨팅 센터(Jülich Supercomputing Centre)에 구축된 유럽 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 ‘주피터(JUPITER)’를 활용해 결함 허용(Fault-Tolerant) 양자 컴퓨팅 시뮬레이션을 성공적으로 수행했다고 발표했다. 이번 연구는 104 큐비트 규모로 진행되었으며, 실제 양자 프로세서의 복잡한 동작과 노이즈 영향을 전체적으로 모사한 시뮬레이션 중 역대 최대 규모다.
유럽 최초 엑사스케일 주피터서 104큐비트 시뮬레이션 수행
엔비디아 보도자료에 따르면 이번 연산에는 주피터 슈퍼컴퓨터에 설치된 8,192개의 엔비디아 GH200 그레이스 호퍼(Grace Hopper) 슈퍼칩이 투입되었다. 연구진은 현실적인 하드웨어 오류와 노이즈(소음) 조건하에서 104개 큐비트 기반 프로세서가 결함 허용 연산을 어떻게 수행하는지 세부적으로 모델링했다.
과거 율리히 슈퍼컴퓨팅 센터의 이전 연구가 노이즈가 없는 이상적인 환경에서 50 큐비트를 시뮬레이션했던 것에 비해, 이번 연구는 하드웨어 수준의 노이즈를 포함한 대규모 연산으로 실제 양자 하드웨어를 시제작하기 전에 설계 성능과 오류 양상을 정밀하게 추정할 수 있는 데이터를 확보했다.
90% 큐비트 절감 기법 및 노이즈 영향 정밀 검증
이번 시뮬레이션의 주요 성과는 결함 허용 양자 연산의 핵심 과정인 ‘매직 스테이트 경작(Magic State Cultivation)’ 기술을 검증한 점이다. 양자 오류 수정을 포함한 결함 허용 컴퓨팅은 연산 과정에서 매직 스테이트라 불리는 특수한 큐비트 상태를 계속 소비한다.
엔비디아 연구진은 노이즈 조건에서 최신 매직 스테이트 경작 기법을 모사하여, 기존 방식 대비 필요한 물리적 큐비트 수를 90% 줄이면서도 결함 허용 연산이 유효함을 검증했다. 이 정밀 시뮬레이션을 통해 하드웨어의 시행착오를 줄이고 시제작 전 구조를 개량할 수 있다고 밝혔다.
NVAQC 및 CUDA-Q 플랫폼 기반 연구 절차
주피터 슈퍼컴퓨터의 8,192개 GPU로 연산을 확장하기 전, 연구진은 엔비디아 가속 양자 연구 센터(NVAQC)에 위치한 GB200 NVL72 시스템에서 개발 및 사전 테스트를 진행했다. 차세대 개발 인프라에서 알고리즘을 최적화함으로써 수주일이 걸릴 수 있는 연구 검증 기간을 며칠 단위로 단축했다.
시뮬레이션 가속에는 엔비디아 쿠퀀텀(cuQuantum) 소프트웨어가 쓰였으며, 결함 허용 논리 회로 및 회로 표현에는 엔비디아 CUDA-Q 플랫폼이 활용되었다. 엔비디아는 해당 기술이 향후 신약 개발, 금융 모델링, 소재 과학 등 고도화된 양자 연산 분야의 상용화 시점을 앞당기는 데 기여할 것으로 설명했다.
본 기사는 엔비디아의 공식 발표(2026년 10월 19일) 1건만을 바탕으로 작성된 단일 출처 기반 보도로, 타 기관의 독립적 검증 정보는 포함되어 있지 않다.
공식 출처
- NVIDIA Newsroom: NVIDIA Runs Record Simulation of Fault-Tolerant Quantum Computing at Jülich Supercomputing Centre (2026년 10월 19일 발표)