Google은 Willow 칩이 마법 상태 오류를 약 40배 줄인다고 발표했습니다

구글 양자 AI 팀이 Science에 논문을 발표하며 마법 상태 배양(magic state cultivation)이라는 기술이 윌로우 프로세서에서 오류를 약 40배 줄이고, 논리적 진실도를 99.99%의 T 상태로 생산한다고 발표했습니다. 마법 상태는 유용한 양자 프로그램을 실행하는 데 필요한 일회성 자원으로, 사용될 때마다 소모됩니다. 구글이 인용한 추정에 따르면, 마법 상태를 제조하는 비용은 양자 컴퓨터 전체 용량의 최대 95%를 차지할 수 있어 실제 계산을 위한 공간은 매우 제한적입니다.

이전의 표준 계획 은 물리학자 세르게이 브라비이와 알렉세이 키타예프가 2004년에 제안한 마법 상태 증류로, 이 작업만을 수행하는 양자 비트 공장이 대량으로 필요했습니다. 구글 연구원들은 2024년에 더 저렴한 배양 경로를 제안했으며, 이는 필터처럼 작동합니다: 거친 마법 상태를 칩의 작은 영역에 주입하고, 일련의 검사를 실행하여 결함이 발견된 모든 시도를 제거하고, 통과한 것들을 점진적으로 확장합니다. 실험에서 약 8%의 시도만이 모든 검사를 통과했으며, 즉 하나의 깨끗한 상태를 유지하기 위해서는 90% 이상의 시도를 버려야 했습니다.

배양 기술은 기드니가 2025년에 RSA-2048 암호가 백만 개의 노이즈 양자 비트로 파괴될 수 있다고 추정한 지지 중 하나로, 2019년의 2000만 개 추정치에서 20배 감소했습니다. 이번 실험에서는 윌로우의 105개 양자 비트 중 최대 54개를 사용했으며, 논문은 RSA-2048 키를 분해하는 데 약 10억 분의 1의 오류율을 가진 마법 상태가 필요하다고 지적하며, 이번 결과보다 약 백만 배 더 깨끗하다고 합니다.