양자컴퓨터는 큐비트만 늘리면 될까? Q-CTRL을 주목하는 이유

Ryan

4 days ago

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양자컴퓨터의 오류를 줄이는 기술이GPS 없는 항법으로 이어지기까지

2026년 11월 4일 기준

양자제어와 항법을 연결한 개념 삽화입니다. 실제 장비의 구조를 표현한 그림은 아닙니다.

양자컴퓨터에 관한 뉴스를 읽다 보면 가장 먼저 눈에 들어오는 숫자가 있습니다. 바로 큐비트 수입니다. 더 많은 큐비트를 연결하면 더 복잡한 문제에 도전할 수 있습니다. 그래서 큐비트 수는 중요한 지표입니다.

하지만 그 숫자만으로 실제 계산 능력을 판단하기는 어렵습니다. 계산이 진행되는 동안 오류가 쌓이면, 큐비트가 많아도 원하는 답을 얻기 어려워지기 때문입니다.

얼마나 많은 큐비트를 만들었는가에 더해, 그 큐비트들을 얼마나 안정적으로 사용할 수 있는가를 물어야 합니다.

Q-CTRL SPECIAL 02

큐비트를 안정적으로 사용하는 기술

Q-CTRL은 바로 이 문제를 사업의 출발점으로 삼은 회사입니다. 양자컴퓨터를 정밀한 악기에 비유하면 이해하기 쉽습니다. 좋은 악기를 제작하는 일도 중요하지만, 음정이 흔들리지 않도록 조율하고 정확하게 연주하는 기술도 필요합니다. Q-CTRL은 양자 시스템의 조율과 제어를 소프트웨어로 개선합니다. 이 기술을 Quantum Control이라고 합니다.

Q-CTRL은 물리학자 Michael J. Biercuk가 2017년 설립했습니다. Biercuk는 Harvard에서 박사학위를 받았고, 미국 NIST에서 노벨물리학상 수상자 David Wineland의 연구팀에 참여했습니다. 이후 University of Sydney에서 양자제어 연구를 이끌었습니다. 창업자의 연구 분야가 회사의 사업으로 직접 이어진 셈입니다. [1]

소프트웨어가 물리적인 양자컴퓨터의 성능을 어떻게 바꿀 수 있을까요?

양자컴퓨터는 외부에서 보내는 정밀한 제어 신호를 통해 큐비트를 움직이고 계산을 수행합니다. 신호의 형태와 타이밍, 연산 순서, 사용할 큐비트의 배치가 결과에 영향을 줍니다. 같은 하드웨어라도 어떤 방식으로 실행하느냐에 따라 오류의 크기가 달라질 수 있습니다.

따라서 장비를 교체하지 않더라도 제어와 실행 방식을 개선하면 더 좋은 결과를 얻을 여지가 있습니다. Q-CTRL은 이 과정을 자동화하는 소프트웨어를 제공합니다. [2]

제품	주요 사용자	해결하려는 문제
Fire Opal	기업과 연구자	계산 실행 최적화와 오류 억제
Boulder Opal	장비 개발사와 운영자	Calibration과 장비 운영 자동화
Ironstone Opal	항공·방산·해양 고객	GPS를 사용할 수 없는 환경의 항법

제품의 역할을 비교한 표입니다. [3][8]

Fire Opal은 사용자가 계산 문제에 집중할 수 있도록 실행 최적화와 오류 억제를 처리합니다. Boulder Opal은 장비의 특성을 파악하고 제어 신호를 조정하는 Calibration과 운영 자동화를 지원합니다. 하나는 양자컴퓨터를 사용하는 어려움을, 다른 하나는 안정적으로 운영하는 어려움을 줄입니다. [3]

Q-CTRL SPECIAL 03

오류 억제와 오류 정정을 구분해야 합니다

여기서 반드시 구분해야 할 용어가 있습니다. Error Suppression과 Quantum Error Correction은 같은 기술이 아닙니다. 이름이 비슷해 보여도 오류를 다루는 방식이 다릅니다.

오류 관리의 세 가지 접근을 개념적으로 비교했습니다. [2]

Error Suppression은 오류가 덜 발생하도록 제어와 실행 방식을 개선합니다. Quantum Error Correction, 즉 QEC는 여러 물리 큐비트에 정보를 분산해 저장하고 발생한 오류를 찾아 보정하는 접근입니다. 측정 결과 등을 활용해 오류의 영향을 줄이는 Error Mitigation도 별도로 존재합니다.

따라서 Fire Opal을 적용했다고 해서 곧바로 모든 오류가 해결되거나 Fault-tolerant 양자컴퓨터가 되는 것은 아닙니다. 다만 기초적인 오류를 줄이면 향후 QEC가 감당해야 할 부담도 줄어들 수 있습니다. 오류 억제와 오류 정정은 함께 활용될 수 있는 기술입니다. [2]

IonQ와의 협력이 갖는 의미

이러한 기술은 실제 서비스에도 들어가 있습니다. 2025년 3월 AWS는 Amazon Braket에서 IonQ 장비에 Fire Opal을 적용할 수 있다고 발표했습니다. 이어 2026년 4월에는 Fire Opal의 Optimization Solver를 IonQ Quantum Cloud에 직접 통합한다고 발표했습니다. Forte와 Forte Enterprise 사용자의 최적화 문제 실행을 간소화하는 방향입니다. [4][5]

좋은 하드웨어가 있어도 사용 과정이 복잡하면 고객의 활용 범위는 제한됩니다. 실행과 오류 관리의 부담을 줄이면 고객은 하드웨어를 다루는 작업보다 자신이 풀려는 문제에 더 집중할 수 있습니다.

다만 Q-CTRL은 IonQ만을 위한 회사가 아닙니다. IBM에서도 Q-CTRL의 Optimization Solver를 제공합니다. 따라서 이 협력은 IonQ 생태계에 도움이 되지만, IonQ만의 독점적인 장점으로 해석해서는 안 됩니다. [6]

Q-CTRL SPECIAL 04

성능 향상은 비교 조건과 함께 읽어야 합니다

소프트웨어가 실제 결과를 개선한다면, 다음 질문은 얼마나 좋아지는가입니다. 여기서부터는 성능 향상의 배수보다 측정한 대상과 비교 조건이 중요해집니다.

AWS가 공개한 IonQ Forte 테스트에서는 알고리즘과 큐비트 수에 따라 오류 감소 배율이 1.06~2.43배로 나타났습니다. 이는 해당 실험에서 오류가 줄어든 정도입니다. 모든 계산이 같은 배수로 빨라졌다는 의미는 아닙니다. [4]

Q-CTRL은 2026년 5월 IBM 양자컴퓨터를 활용한 특정 물질 시뮬레이션에서, 비교한 고전 계산 도구 대비 약 3,000배의 실행시간 개선도 발표했습니다. 주목할 만한 결과이지만, 회사도 더 발전된 고전 알고리즘이나 GPU 가속이 비교 결과를 바꿀 수 있다고 명시했습니다. [7]

발표 수치	무엇을 측정했나요	해석의 범위
1.06~2.43배	IonQ Forte에서 오류 감소	알고리즘·큐비트 수별 결과
약 3,000배	특정 물질 시뮬레이션의 실행시간 개선	비교한 고전 도구와 실험 조건에 한정

서로 다른 지표이므로 배수만으로 성과를 직접 비교할 수 없습니다. [4][7]

독립 비교 연구는 정확도와 실행 자원을 함께 볼 필요성을 보여줍니다.

2026년 공개된 독립 연구진의 preprint에서는 특정 테스트에서 Q-CTRL이 좋은 결과를 냈지만, 다른 테스트에서는 Qedma의 QESEM이 더 낮은 오류를 달성했습니다. 대신 QESEM은 Q-CTRL보다 7.5~11.1배 많은 QPU 시간을 사용했습니다. 정확도와 실행 자원 사이에 서로 다른 장점이 있었던 것입니다. [9]

이 연구 역시 제한된 실험입니다. 전체 비용이나 다양한 운영 조건까지 검증한 것은 아닙니다. 특정 실험의 승자를 모든 문제에서의 승자로 확대해서 해석해서는 안 됩니다.

결국 확인해야 할 것은 어떤 문제에서, 어떤 정확도로, 무엇과 비교했으며, 전체 시간과 비용이 얼마나 들었는지입니다. 기술적 개선이 고객에게 경제적인 이점이 되는지도 이 과정에서 드러납니다.

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같은 제어 기술이 GPS 없는 항법으로 이어집니다

Q-CTRL의 사업은 양자컴퓨터에서 끝나지 않습니다. Ironstone Opal은 GPS 신호를 사용할 수 없는 환경에서 지구의 자기장 또는 중력의 지역별 차이를 측정하고, 이를 지도와 대조해 위치를 파악하는 양자항법 시스템입니다. 기존 관성항법 장치와 결합해 사용하는 구조입니다. [8]

하나의 Quantum Control 역량이 Computing과 Sensing으로 확장되는 구조입니다. [2][3][8]

처음에는 양자컴퓨터 소프트웨어와 항법 장비가 멀리 떨어진 사업처럼 보일 수 있습니다. 하지만 두 사업에는 공통된 문제가 있습니다. 양자컴퓨터에서는 잡음이 계산을 망칩니다. 양자센서에서는 잡음이 측정을 흐립니다.

항공기나 선박에서는 진동과 움직임, 주변 장비의 간섭이 발생합니다. 연구실에서 정밀하게 측정하는 센서를 만들었더라도 실제 운항 환경에서 원하는 신호를 읽지 못하면 제품으로 사용하기 어렵습니다. Q-CTRL은 이런 환경에서도 양자 시스템이 유용하게 작동하도록 제어와 잡음 제거 기술을 적용합니다. [10]

물론 이를 GPS를 이미 대체했다고 표현하는 것은 과도합니다. 정확한 지도와 안정적인 센서 측정이 필요하며 다른 항법 시스템과의 통합도 중요합니다. Airbus 역시 항공기 자체의 자기장 등 간섭을 제거해야 하며 기술의 견고성을 시험하고 있다고 밝힙니다. [11]

사업적으로 중요한 점은 양자항법이 대규모 범용 양자컴퓨터의 완성 시점과 별개로 고객 수요를 충족할 수 있는 경로라는 것입니다. Q-CTRL은 2025년 8월 DARPA RoQS 프로그램에서 총 US$24.4 million 규모의 계약을 확보했다고 발표했습니다. 일부에는 Lockheed Martin이 하도급 파트너로 참여합니다. 기술의 가능성이 구체적인 개발 계약으로 이어진 사례입니다. [10]

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회사의 규모와 사업의 성과를 구분해서 봅니다

기술이 실제 계약으로 이어지고 있다면 회사 자체는 어느 정도 규모일까요? 공식 Press Kit에 따르면 Q-CTRL은 약 220명의 직원을 보유하고 있으며, Sydney를 비롯해 미국·영국·독일 등 4개국 6개 도시에 거점을 두고 있습니다. 누적 투자 유치액은 US$133 million입니다. [12]

직원 수는 현재 공개된 회사 수치이며 정확한 기준일은 명시되지 않았습니다. [12][13]

작은 연구팀에서 출발해 여러 지역에서 제품 개발과 사업을 수행하는 조직으로 성장한 것입니다. 다만 회사 규모를 판단할 때 투자금과 매출을 혼동해서는 안 됩니다.

회사는 2025년 12월 1일 공개한 회고에서 $50 million을 초과하는 sales and contract wins를 발표했습니다. 판매와 계약 수주를 함께 표현한 수치이며, 해당 문구에는 USD와 AUD 구분이 명시돼 있지 않습니다. 이를 그대로 2025년 연간 인식 매출이라고 부르기는 어렵습니다. [13]

여러 해에 걸쳐 이행하는 계약이라면 수주액과 특정 연도에 인식되는 Revenue가 다를 수 있습니다. 공개자료만으로 최신 연간 매출과 수익성을 확정하기는 어렵습니다.

기업가치 역시 같은 주의가 필요합니다. 2024년 투자 라운드에서 회사는 이전보다 Valuation이 크게 상승했다고 설명했지만 정확한 금액을 공개하지 않았습니다. 외부 데이터 업체들이 수억 달러 수준의 수치를 제시하고 있으나, 이를 현재 투자 거래에서 확정된 가치로 보기는 어렵습니다. [14][15]

기술에 대한 기대, 누적 투자금, 실제 투자자가 지불한 가격은 각각 구분해서 봐야 합니다.

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다음 성장은 반복해서 구매하는 고객이 보여줍니다

앞으로 Q-CTRL을 평가할 때는 기술과 고객을 연결하는 과정이 중요해 보입니다. 성능 개선이 있다는 사실만으로 지속적인 사업이 완성되는 것은 아니기 때문입니다.

성능 개선에서 반복 사용으로

먼저 소프트웨어의 성능 개선이 고객의 반복 사용으로 이어지는지입니다. 실험에서 좋은 결과를 얻는 것과 고객이 계속 비용을 지불하는 것은 다른 단계입니다. 사용 편의성과 실행 비용까지 개선돼야 고객의 일상적인 업무에 자리 잡을 수 있습니다.

개발 계약에서 실제 배치와 후속 주문으로

다음은 양자항법의 실증과 개발 계약이 실제 장비 배치와 후속 주문으로 이어지는지입니다. 계약 규모뿐 아니라 제품의 운영 실적이 쌓여야 사업의 지속성을 판단할 수 있습니다. 현장 환경이 달라져도 안정적으로 작동하는지가 중요합니다.

하드웨어의 발전에서 소프트웨어의 가치로

마지막은 하드웨어가 발전하는 동안 Q-CTRL의 역할도 함께 커지는지입니다. 장비가 복잡해질수록 전문 제어 소프트웨어의 필요성이 커질 수 있습니다. 동시에 하드웨어 업체가 관련 기능을 자체 개발할 가능성도 있습니다. Q-CTRL은 외부 소프트웨어를 사용할 이유를 성능과 편의성, 비용으로 계속 입증해야 합니다.

양자산업의 성장은 큐비트를 만드는 기술만으로 완성되지 않습니다. 만들어진 큐비트를 안정적으로 사용하고, 실험 결과를 고객이 활용할 수 있는 제품으로 연결하는 과정도 필요합니다.

Q-CTRL은 그 과정에서 사업을 만들고 있습니다. 양자컴퓨터의 오류를 줄이는 기술이 GPS 없는 항법으로 이어지는 이유도 여기에 있습니다.

이 회사의 다음 성장을 보여줄 지표는 성능 향상의 배수와 함께, 그 성능을 반복해서 구매하는 고객의 증가일 것입니다.

RyanLab | 미래기술 투자연구

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https://youtu.be/njCo6v-ad2c

Q-CTRL SPECIAL 08