아마존닷컴(NASDAQ:AMZN)이 운영하는 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 서비스 아마존 브라켓(Amazon Braket)이 신규 54큐비트 슈퍼컨덕팅 양자 처리 장치(QPU) ‘에메랄드(Emerald)’를 정식으로 제공하기 시작했다.
2025년 7월 21일, 인베스팅닷컴의 보도에 따르면 아마존은 핀란드 양자 컴퓨팅 스타트업 IQM의 차세대 QPU를 유럽(스톡홀름) 리전에 연결해 고객이 즉시 사용할 수 있도록 했다. 이번 추가로 브라켓 이용자는 동일한 리전에서 이미 제공 중인 20큐비트 ‘가넷(Garnet)’에 더해 두 가지 장비를 선택할 수 있게 됐다.
아마존은 “각 연구 기관과 기업이 추구하는 알고리즘 복잡도와 실험 목적에 맞춰 적절한 하드웨어 구성을 선택할 자유도를 확대했다”고 설명했다. 특히 EU 내 데이터 거주 요건을 준수해야 하는 고객에게는 지역 내 QPU 제공이 중요한 가치로 평가된다.
• 에메랄드 아키텍처의 핵심
에메랄드는 IQM의 ‘크리스털 54(Crystal 54)’ 설계를 기반으로 한다. 슈퍼컨덕팅 트랜스몬(Transmon) 큐비트를 사각 격자 형태로 배열하고, 가변 결합기(tunable coupler)를 통해 큐비트 간 연결성을 높였다. 이와 같은 고밀도 네트워크 구조는 복잡한 회로를 효율적으로 매핑할 수 있도록 지원하며, 향후 오류 보정이 가능한 ‘서피스 코드(surface-code)’ 방식을 네이티브로 적용할 수 있는 토대를 마련한다.
초기 성능 지표에 따르면 에메랄드는 단일 큐비트 게이트 충실도 99.93%, 이큐비트 게이트 충실도 99.5%의 중간값을 달성했다. 단일 큐비트 연산은 X·Y축 임의 회전을 기본 게이트로 지원하며, 이큐비트 연산은 CZ(제어-Z) 게이트가 기본이다. 이는 현재 상용화된 슈퍼컨덕팅 계열 장비 가운데서도 상위권 성능으로 분류된다.
“브라켓 사용자는 하루 19시간 동안 두 기기를 모두 이용할 수 있어, 시간대에 관계없이 실험을 예약하거나 대기열을 최적화할 수 있다.” — 아마존 웹서비스(AWS) 양자 컴퓨팅 부문
브라켓은 단일 프로그래밍 인터페이스를 통해 다양한 양자 하드웨어에 접근할 수 있도록 설계됐다. 이용자는 브라켓 SDK 외에도 Qiskit, Pennylane, NVIDIA CUDA-Q와 같은 오픈소스·상용 프레임워크를 통합해 하이브리드(양자-클래식) 워크로드를 구현할 수 있다.
에메랄드의 54큐비트 용량은 더 큰 얽힘 상태 및 복잡도가 높은 회로가 필요한 알고리즘 실험에 쓰일 전망이다. 또한 브라켓이 시험 운영 중인 ‘다이내믹 서킷(dynamic circuit)’ 기능—중간 측정·조건부 연산—과 결합해 오류 누적을 줄이고 자료 효율성을 높일 수 있다는 설명이다.
• 시장 반응과 주가 변동
새 QPU 출시 소식이 알려진 뒤 Quantum Computing Inc(NASDAQ:QUBT) 주가는 5.5% 하락했고, D-Wave Quantum Inc(NYSE:QBTS)는 장중 상승 폭이 2.3%로 축소됐다. 반면 아마존 주가는 1% 상승해 대조를 이뤘다.
• 생소한 용어 해설*
* QPU(Quantum Processing Unit)는 양자 정보를 처리하는 프로세서로, 반도체 CPU와 GPU를 양자 영역으로 확장한 개념이다.
트랜스몬 큐비트는 초전도 회로 기반의 대표적 양자 비트 형태로, 노이즈에 상대적으로 강하다.
서피스 코드는 2차원 격자 구조로 오류를 분산시켜 내구성 높은 폴트 톨러런트(fault-tolerant) 양자 컴퓨터 구현을 목표로 하는 오류 정정 방식이다. 이 세 가지 요소 모두 차세대 양자 컴퓨팅 로드맵의 핵심으로 꼽힌다.
• 기자 시각
전문가들은 이번 업그레이드가 ‘클라우드-네이티브 양자 실험’을 본격화하는 계기가 될 것으로 보고 있다. 하드웨어 제조사와 클라우드 사업자가 긴밀히 협력함에 따라, 사용자는 고가의 장비를 직접 구매·운영하지 않고도 첨단 연구와 응용 개발을 병행할 수 있다. 54큐비트는 아직 본격적인 상용 애플리케이션을 논하기엔 부족하지만, 오류 정정 연구와 알고리즘 검증 단계에서는 충분한 대역폭을 제공한다. 아마존이 보유한 광범위한 개발자 생태계와 결합하면, 양자컴퓨팅 시장 주도권 경쟁에서 플랫폼 우위를 지속적으로 강화할 가능성이 크다.
