중국과학기술대학(USTC) 연구팀이 차세대 광자 기반 양자컴퓨터 '구장 4호'를 개발하며 세계 최고 수준의 양자컴퓨팅 우위를 달성했습니다. 이번 시스템은 3050개의 광자를 활용해 기존 '구장 3호'의 255개보다 10배 이상 확대된 규모를 실현했으며, 특정 계산 문제에서 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터보다 10의 54제곱 배 빠른 속도를 기록했습니다. 핵심 기술로는 광자 손실을 줄이기 위한 시공간 혼합 인코딩 구조가 도입돼 네트워크 연결성이 강화됐습니다.

구장 시리즈는 2020년 1호机로 양자컴퓨팅 가능성을 입증한 이후 지속적으로 고도화됐으며, 4호机는 대규모 확장과 오류 제어에 중점을 뒀습니다. 모드 수 8176개는 수천 개의 경로에서 복잡한 간섭 계산이 가능함을 의미합니다. 이는 양자 정보 처리의 병목 현상 중 하나인 광자 손실 문제를 완화하는 데 기여합니다.

현재 글로벌 양자컴퓨팅 경쟁은 미국과 중국이 주도하고 있으며, 미국은 초전도와 이온트랩 등 다양한 기술 노선을, 중국은 광양자 분야에서 압도적인 우위를 점하고 있습니다. 구장 4호의 성과는 중국이 이 분야에서 선도적 위치를 공고히 하고 있음을 보여줍니다. 향후 상용화와 실용적 응용 가능성이 주목됩니다.