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목차
2026년 1월 베를린의 상용 광섬유망 30km에서 양자 텔레포테이션 실증이 성공했습니다. Deutsche Telekom과 Qunnect가 달성한 이 성과는 양자 기술이 실험실을 벗어나 현실로 진입했음을 보여줍니다. 이 글에서는 양자 텔레포테이션의 3단계 작동 원리 양자인터넷의 핵심 기술인 이유 베를린 실증의 4가지 포인트 그리고 상용화까지 남은 과제를 정리합니다.

먼저 양자 텔레포테이션에 대한 오해를 선제적으로 차단하고 시작하겠습니다. 사람이 순간이동한 게 아닙니다. 물질이 이동한 게 아니라 양자 상태(정보)가 재현된 것입니다.
SF 영화에서 보던 그런 순간이동과는 전혀 다른 개념이에요. 양자 텔레포테이션은 물리적 입자를 전송하는 대신 얽힌 광자쌍을 활용해 한쪽의 양자 상태를 다른 쪽에 정확히 재현하는 기술입니다.
여기서 핵심 개념 두 가지를 짚고 넘어가야 합니다.
첫째, [얽힘(Entanglement)은 미리 공유된 연결고리]입니다. 두 개의 광자가 양자적으로 얽혀 있으면 한쪽을 측정했을 때 다른 쪽의 상태가 즉시 결정됩니다. 아인슈타인이 "원거리에서의 귀신 같은 작용"이라고 불렀던 바로 그 현상이죠.
둘째, 양자 텔레포테이션은 고전 통신(클래식 채널) 없이는 완성되지 않습니다. 얽힘만으로는 정보 전송이 불가능하고 측정 결과를 일반 통신으로 보내야 하기 때문에 빛보다 빠를 수 없어요.
이제 본론으로 들어가 양자 텔레포테이션의 원리와 베를린 실증이 왜 중요한지 자세히 살펴보겠습니다.
1. 3단계로 이해하는 양자 텔레포테이션 원리

양자 텔레포테이션은 복잡해 보이지만 크게 3단계로 나눌 수 있습니다. 여기서는 수학 없이 핵심 개념만 설명드릴게요.
1단계: 얽힘쌍 준비(Entanglement Distribution)
먼저 송신자 앨리스(Alice)와 수신자 밥(Bob) 사이에 얽힌 광자쌍을 만들어 각각 나눠 가집니다. 이번 베를린 실증에서 핵심 역할을 한 것이 바로 이 얽힘 광자쌍을 생성하고 분배하는 장치입니다.
Qunnect의 Carina 플랫폼이 바로 이 역할을 담당했어요. 이 시스템은 독립적인 원자 기반 광원(atomic source)을 사용해 얽힌 광자쌍을 생성합니다. 한 광자는 앨리스에게 다른 광자는 밥에게 전달되는 거죠.
이때 중요한 건 얽힘 상태가 유지되어야 한다는 점입니다. 광섬유를 통과하면서 편광(polarization)이 흐트러지는데 이를 보정하는 자동 편광 제어 장치(Qu-APC)가 함께 작동합니다.

얽힘쌍 분배 2단계: 벨 측정(Bell-State Measurement)
앨리스가 보내고 싶은 미지의 양자 상태(전송하려는 큐비트)와 자신이 갖고 있는 얽힘 광자를 함께 측정합니다. 이것이 벨 상태 측정(Bell-state measurement)이에요.
이 측정은 두 큐비트의 얽힘 상태를 판별하는 특수한 측정입니다. 4가지 가능한 벨 상태 중 하나가 결정되고 이 결과는 2비트 정도의 고전 정보로 표현됩니다.
여기서 양자역학의 신기한 점이 나타납니다. 앨리스가 측정하는 순간 원래 큐비트의 양자 상태는 파괴되지만 동시에 밥이 갖고 있는 얽힌 광자의 상태가 변화합니다.

벨 상태 측정 3단계: 보정 연산(Feedforward Correction)
앨리스는 벨 측정 결과(2비트)를 일반 통신 채널로 밥에게 전송합니다. 이것이 바로 양자 텔레포테이션이 빛보다 빠를 수 없는 이유입니다. 고전 통신이 필수적이거든요.
밥은 받은 정보에 따라 자신의 광자에 [특정 양자 게이트 연산](양자 게이트는 어떻게 양자 컴퓨터를 움직이는가? 회로에서 알고리즘까지)을 적용합니다.
이 연산은 X, Z, XZ, 또는 아무 것도 하지 않기(Identity) 중 하나인데 측정 결과에 따라 결정됩니다.
결과적으로 앨리스가 갖고 있던 정확히 그 양자 상태가 밥 쪽에 재현됩니다. 물리적으로 광자가 이동한 게 아니라 상태 정보가 전송된 거예요.

보정 및 재현 양자 텔레포테이션 3단계 프로세스 단계 이름 주요 동작 필요 요소 1단계 얽힘쌍 준비 앨리스-밥 간 얽힌 광자쌍 분배 얽힘 광원, 광섬유, 편광 제어 2단계 벨 측정 전송 큐비트와 얽힘 광자 함께 측정 벨 상태 검출기 3단계 보정 연산 측정 결과 기반 양자 게이트 적용 고전 통신, 양자 게이트
2. 양자 텔레포테이션이 양자인터넷의 핵심인 이유

양자 텔레포테이션은 단독 기술이 아니라 양자인터넷 구축의 핵심 구성 요소입니다.
특히 양자 텔레포테이션이 얽힘 스와핑 및 양자 중계기와 결합되면서 도시 규모를 넘어선 네트워크 확장이 가능해졌어요. 여기서 중요한 질문이 나옵니다. 왜 일반 광섬유로 멀리 보내면 안 될까요?
문제는 광섬유의 감쇠(attenuation)입니다. 일반 데이터는 중간에 증폭기를 놓으면 되지만 양자 상태는 복제가 불가능합니다. 양자역학의 복제 불가능 정리(No-cloning theorem) 때문이죠.
그래서 나온 해결책이 얽힘 스와핑(Entanglement Swapping)과 양자 중계기(Quantum Repeater)입니다.
얽힘 스와핑: 멀리 떨어진 노드를 이어붙이기
얽힘 스와핑은 중간 노드를 활용해 먼 거리의 두 노드를 얽힌 상태로 만드는 기술입니다.
예를 들어 A-B 사이에 얽힌 광자쌍이 있고 B-C 사이에도 얽힌 광자쌍이 있다고 해봅시다. B에서 자신이 갖고 있는 두 광자를 벨 측정하면 A와 C가 서로 얽힌 상태가 됩니다. A와 C는 직접 얽힌 광자를 주고받지 않았는데도 말이죠.
바로 며칠 전인 2026년 2월 18일 Qunnect와 Cisco가 뉴욕에서 이 기술의 획기적인 실증을 선보였습니다. 로컬 환경에서 시간당 170만 쌍의 얽힘 스와핑을 달성했고 실제 17.6km 도심 광섬유 구간에서는 시간당 5,400쌍을 기록했어요. 이는 이전 벤치마크 대비 거의 10,000배 향상된 성능입니다.
양자 중계기: 장거리 양자 네트워크의 열쇠
양자 중계기는 얽힘 스와핑을 여러 단계로 반복해 장거리 통신을 가능하게 하는 장치입니다. 광섬유의 감쇠 때문에 수십 km 단위로 얽힘 품질이 급격히 떨어지며 장거리 전송을 위해서는 양자 중계기와 양자 메모리 기술이 필수입니다.
완성된 양자 중계기에는 양자 메모리(Quantum Memory)가 필수입니다. 각 구간의 얽힘 생성 타이밍이 다르기 때문에 먼저 도착한 광자를 저장해뒀다가 나중에 스와핑해야 하거든요.
양자 네트워크 핵심 기술 비교 기술 역할 현재 상태 주요 과제 양자 텔레포테이션 양자 상태 원격 재현 상용망 실증 완료 정확도 향상, 다중 노드 얽힘 스와핑 중거리 얽힘 연결 도시 규모 실증 완료 속도, 안정성 양자 중계기 장거리 네트워크 구축 프로토타입 개발 중 양자 메모리, 동기화 양자 메모리 광자 상태 저장 초기 연구 단계 저장 시간, 정확도
3. 베를린 30km 실증의 진짜 포인트 4가지

그렇다면 이번 베를린 실증이 왜 그렇게 중요할까요? 4가지 핵심 포인트로 정리했습니다.
포인트 1: 상용망 + 실제 트래픽 병행
가장 중요한 차별점은 연구실 전용 라인이 아니라 실제 운영 중인 상용 광섬유망을 사용했다는 점입니다. Deutsche Telekom의 베를린 광섬유 네트워크는 매일 수많은 일반 데이터 트래픽을 처리하고 있어요.
이번 양자 텔레포테이션 실증은 795nm 파장을 사용했는데 일반 통신은 주로 C-밴드(1530~1565nm)를 씁니다. 파장이 다르기 때문에 같은 광섬유에서 동시에 작동할 수 있지만 실제 환경에서는 노이즈와 간섭이 문제가 됩니다.
Deutsche Telekom의 Abdu Mudesir 이사는 "베를린에서 우리는 실험실 밖의 상용 광섬유 30km를 통해 양자 정보를 전송할 수 있음을 증명했습니다. 이는 일반 데이터 트래픽과 병행하여 이루어졌으며 평균 정확도 90%를 달성했습니다"라고 밝혔습니다.
포인트 2: 거리 30km급 도시 규모
30km라는 거리는 메트로 스케일(metro-scale) 네트워크의 현실성을 보여줍니다. 대부분의 대도시 반경이 이 정도 거리에 포함되거든요.
베를린 실증은 T-Labs의 양자 연구소와 베를린 광섬유 테스트베드의 노드를 연결하는 30km 루프를 사용했습니다. 이는 실제 도시 내 데이터센터나 양자컴퓨터를 연결하는 데 충분한 거리입니다.
포인트 3: 평균 정확도 약 90%
텔레포테이션 피델리티(fidelity)는 양자 상태가 얼마나 정확히 전송되었는지를 나타냅니다. 이번 실증에서는 평균 90% 최고 95%를 달성했어요.
이 수치를 솔직하게 공개한 것이 오히려 신뢰도를 높입니다. 100%가 아니라는 건 아직 개선할 여지가 있다는 의미이고 상용 서비스를 위해서는 99% 이상의 안정성이 필요합니다.
포인트 4: 상용 장비 기반
Qunnect의 Carina 플랫폼은 상용으로 판매되는 양자 네트워킹 하드웨어입니다. 실험실에서만 작동하는 특수 제작 장비가 아니라 통신사가 실제로 구매해서 배치할 수 있는 제품이라는 점이 중요합니다.
게다가 엔드포인트는 상온(room-temperature)에서 작동합니다. 극저온 냉각이 필요한 건 중앙 허브뿐이어서 네트워크 확장 비용을 크게 낮출 수 있어요.
텔레포테이션 연산의 핵심은 795nm 파장에서 이루어졌습니다. 이 파장은 [중성원자나 이온트랩 기반 양자컴퓨터](이온트랩 양자 컴퓨터란? (Ion Trap) 레이저로 큐비트를 조절하는 기술의 원리) 원자시계 양자센서 등의 플랫폼과 직접 호환되어 향후 통합 네트워크 구축에 유리합니다.
4. 남은 과제: 내일 당장 인터넷이 바뀌는 건 아니다

기술 블로그에서 가장 중요한 건 과대포장하지 않는 거예요. 베를린과 뉴욕의 실증이 인상적이지만 양자 텔레포테이션 기술이 상용화되기까지 여전히 넘어야 할 산이 많습니다.
과제 1: 정확도와 안정성 향상
평균 90%는 훌륭하지만 실서비스급 안정성을 위해서는 99% 이상이 필요합니다. 특히 양자컴퓨터를 네트워킹하거나 양자키분배(QKD)를 운영하려면 [양자 오류 정정 기술](양자 오류 정정의 원리 – QEC는 왜 가능할까?)로 에러율을 극도로 낮춰야 합니다.
현재는 광섬유의 편광 흔들림 노이즈 온도 변화 같은 환경 요인이 정확도를 떨어뜨립니다. 자동 편광 제어 장치가 많이 보정하지만 완벽하지는 않아요.
과제 2: 다중 노드와 장거리 확장
베를린은 2-노드 텔레포테이션 뉴욕은 3-노드 얽힘 스와핑을 시연했습니다. 하지만 진짜 양자인터넷을 위해서는 수십~수백 개 노드가 연결된 메시 네트워크가 필요합니다.
더 긴 거리도 문제입니다. 30km는 도시 규모지만 국가 간 또는 대륙 간 연결을 위해서는 수백~수천 km가 필요하고 여기에는 양자 중계기와 양자 메모리가 필수입니다.
한국 정부도 이 방향으로 움직이고 있어요. 2025년 예타 면제가 확정된 양자과학기술 플래그십 프로젝트에서는 양자메모리 기반 양자중계기 개발과 100km급 양자인터넷 구현을 목표로 하고 있습니다.
과제 3: 인프라와 표준화
양자 네트워크가 실용화되려면 양자 메모리 동기화 프로토콜 보안 프로토콜 같은 인프라 기술이 성숙해야 합니다.
또한 서로 다른 양자 시스템 간 호환성을 위한 표준화도 필요합니다. 현재는 각 기업과 연구소가 독자 플랫폼을 개발하고 있어서 향후 통합이 과제가 될 겁니다.
보안에 대한 오해 정리
많은 분들이 "양자 텔레포테이션 = 해킹 불가능한 보안"으로 생각하는데 정확하지 않습니다.
양자 텔레포테이션 자체는 암호화 기술이 아니라 양자 상태 전송 방식입니다. 보안과 관련된 건 [양자키분배(QKD, Quantum Key Distribution)]예요. QKD는 얽힘을 이용해 도청이 불가능한 암호키를 공유하는 기술입니다.
물론 양자 텔레포테이션이 양자인터넷의 핵심 블록이고 양자인터넷 위에서 QKD가 작동하기 때문에 간접적으로는 연결되어 있습니다.
양자 통신 기술 구분 기술 목적 보안 관련성 현재 상태 양자 텔레포테이션 양자 상태 원격 재현 간접적 (인프라) 메트로 실증 양자키분배(QKD) 안전한 암호키 공유 직접적 상용 배치 시작 얽힘 스와핑 네트워크 확장 간접적 (인프라) 도시 규모 실증
양자 텔레포테이션은 순간이동이 아니라 얽힘과 고전통신을 결합해 양자 상태를 원격 재현하는 기술입니다. 2026년 2월 양자 텔레포테이션의 베를린과 뉴욕 실증은 이 기술이 실험실을 벗어나 상용 도시망에서 작동하기 시작했음을 증명했습니다.
Deutsche Telekom의 Abdu Mudesir 이사는 "우리의 광섬유 네트워크는 양자 준비가 되어 있다"고 말했습니다. Cisco의 Reza Nejabati 양자 연구 책임자는 "이는 분산 양자컴퓨팅과 글로벌 양자 그리드의 기초 역량"이라고 강조했죠.
아직 갈 길이 멉니다. 정확도를 99% 이상으로 높이고 수백 개 노드로 확장하며 양자 메모리를 실용화해야 합니다. 하지만 2026년 2월은 분명 양자인터넷 역사에서 중요한 분기점으로 기록될 것입니다.
기술적으로 더 깊이 알고 싶은 분들은 arXiv에 공개된 베를린 실증 프리프린트 논문을 참고하시면 좋습니다.
📚 참고 자료
❓ 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. 양자 텔레포테이션으로 사람이나 물건을 순간이동시킬 수 있나요?
A: 아니요. 양자 텔레포테이션은 물질이 아닌 양자 정보(양자 상태)만 전송합니다. SF 영화처럼 사람이나 물건을 한 장소에서 다른 장소로 순간이동시키는 것은 불가능해요.
대신 광자 A가 가진 양자 상태를 멀리 떨어진 광자 B에 재현하는 기술입니다. 중요한 점은 원본 광자 A의 양자 상태는 측정 과정에서 더 이상 유지되지 않고 B에서 동일한 상태가 재구성된다는 거예요. 이는 양자역학의 복제 불가능 정리(No-cloning theorem)와도 충돌하지 않습니다.
Q2. 양자 텔레포테이션은 빛보다 빠른가요? 초광속 통신이 가능한가요?
A: 아니요, 빛보다 빠를 수 없습니다. 양자 텔레포테이션은 반드시 고전 통신(classical channel)을 필요로 합니다. 벨 측정 결과(2비트 정보)를 일반 전화선이나 인터넷으로 보내야 수신자가 보정 연산을 완료할 수 있어요. 이 고전 통신은 빛의 속도를 넘을 수 없기 때문에 양자 텔레포테이션도 빛의 속도 제한을 받습니다.
얽힘이 "즉시" 작동하는 것처럼 보이지만 실제 정보 전송에는 사용할 수 없습니다. 이것이 양자역학이 상대성이론과 충돌하지 않는 이유이기도 해요.
Q3. 양자 텔레포테이션과 양자키분배(QKD)는 어떻게 다른가요?
A: 목적과 방식이 완전히 다릅니다.
- 양자 텔레포테이션: 양자 상태(정보)를 원격지에 재현하는 전송 기술입니다. 양자인터넷의 인프라 역할을 해요.
- 양자키분배(QKD): 도청이 불가능한 암호키를 안전하게 공유하는 보안 기술입니다.
예를 들어 양자 텔레포테이션은 "도로"이고 QKD는 그 도로 위를 달리는 "보안 차량" 같은 관계입니다. 양자인터넷(텔레포테이션 기반 네트워크)이 구축되면 그 위에서 QKD 같은 보안 서비스가 작동할 수 있습니다.
Q4. 평균 정확도 90%면 실용적인가요? 어느 정도 수준인가요?
A: 텔레포테이션 피델리티(fidelity) 90%는 원본 양자 상태와 재현된 상태의 유사도가 90%라는 의미입니다. 이를 단순히 "10%가 잘못 전송되었다"는 비트 오류율로 해석하기는 어려워요. 피델리티는 양자 상태 간 겹침(overlap)을 측정하는 지표이거든요.
실용성 측면:
- 90%는 실증 단계로는 우수하지만 노이즈가 상당하다는 신호입니다
- 실용 시스템에서는 더 높은 피델리티와 안정적인 오류 관리 체계가 필요해요
- 응용 분야(양자컴퓨터 네트워킹, QKD 등)와 프로토콜에 따라 요구 수준이 다르지만 대체로 95~99% 이상을 목표로 합니다
향후 편광 제어와 양자 오류 정정 기술 개선이 상용화의 핵심 과제입니다.
Q5. 795nm 파장이 왜 중요한가요? C-밴드를 쓰면 안 되나요?
A: 795nm 파장이 중요한 이유는 원자 기반 양자 시스템과의 인터페이스 가능성 때문입니다.
- 795nm 대역: 루비듐(Rb) 원자의 D1 전이선(795nm)과 가까워 원자 기반 양자메모리, 양자센서, 중성원자 플랫폼과의 결합 논의에 유리합니다
- C-밴드(1530~1565nm): 일반 통신용 광섬유에서 손실이 가장 적어 장거리 전송에 최적화되어 있습니다
실제 양자 네트워크에서는 두 파장 대역의 장점을 모두 활용하기 위해 파장 변환(wavelength conversion) 기술이 함께 연구되고 있어요. 795nm로 양자 장비와 인터페이스하고 C-밴드로 장거리 전송하는 하이브리드 방식이죠.
이번 베를린 실증이 795nm에서 성공했다는 건 미래 양자 시스템 통합에 한 걸음 다가섰다는 의미입니다.
Q6. 얽힘 스와핑과 양자 텔레포테이션은 같은 건가요?
A: 비슷한 메커니즘을 사용하지만 목적과 구조가 다릅니다.
- 양자 텔레포테이션: A가 가진 미지의 양자 상태를 B에게 전송
- 얽힘 스와핑: 멀리 떨어진 A와 C를 얽힌 상태로 만들기
얽힘 스와핑은 양자 텔레포테이션과 같은 벨 측정 메커니즘을 사용하지만 "얽힘 자체를 연결"하는 데 초점을 둡니다. 2026년 2월 뉴욕에서 Qunnect와 Cisco가 시연한 것이 바로 얽힘 스와핑 기술이었어요.
Q7. 양자 메모리가 왜 필요한가요? 없으면 안 되나요?
A: 장거리 양자 네트워크 구축에는 양자 메모리가 필수적입니다. 이유는 타이밍 동기화 때문이에요.
실제 상황 예시:
- A-B 구간에서 얽힘 생성: 1초 소요
- B-C 구간에서 얽힘 생성: 3초 소요
A-B 얽힘이 먼저 생성되면 B-C가 준비될 때까지 광자를 저장해야 합니다. 저장하지 않으면 광자가 손실되거나 얽힘이 깨져버려요.
거리와 메모리의 관계:
- 도시 규모(~30km): 베를린이나 뉴욕 실증처럼 타이밍 동기화 기술로 메모리 없이도 가능한 경우가 있습니다
- 장거리(100km+): 거리와 노드 수가 늘수록 동기화/대기 문제로 메모리의 필요성이 급격히 커집니다
완성된 양자 중계기의 핵심 부품이 바로 양자 메모리이며 현재 활발히 연구되고 있습니다.
Q8. 상용망에서 일반 데이터와 함께 작동한다는 게 왜 중요한가요?
A: 비용과 실용성 측면에서 매우 중요합니다.
만약 별도 전용망이 필요하다면:
- 전 세계에 양자 전용 광섬유를 새로 깔아야 함 → 수조 원 투자
- 기존 통신 인프라 활용 불가
- 상용화 속도 극도로 느려짐
상용망 병행의 장점:
- 기존 통신사 인프라 그대로 사용
- 투자 비용 대폭 절감
- 배치 시간 단축
베를린 실증이 "일반 트래픽과 병행"을 강조한 건 기존 상용 인프라 위에서도 양자 네트워크 배치 가능성을 보여줬다는 의미입니다. 물론 즉시 상용 서비스가 시작되는 건 아니지만 실험실 데모에서 실제 환경 실증으로 넘어왔다는 점에서 큰 진전이에요.
Q9. 벨 측정은 왜 필요한가요? 얽힘만 있으면 자동으로 정보가 전달되지 않나요?
A: 아니요, 얽힘만으로는 정보를 전송할 수 없습니다. 이게 많은 분들이 헷갈려하는 핵심 포인트예요.
얽힘의 한계:
- A 광자 측정 → B 광자 상태 즉시 결정됨
- 하지만 B는 측정 전까지 자기 상태를 모름
- A가 뭘 측정했는지 B에게 알려주지 않으면 아무 의미 없음
벨 측정의 역할:
- 전송하려는 상태 + 얽힘 광자를 함께 측정
- 측정 결과(2비트)를 B에게 고전 통신으로 전송
- B가 그 정보로 보정 연산 수행 → 최종 상태 재현
쉽게 비유하면 얽힘은 "빈 캔버스"이고 벨 측정 결과가 "어떤 그림을 그릴지 알려주는 설계도"입니다. 둘 다 있어야 완성되죠. 이것이 양자 텔레포테이션이 얽힘과 고전 통신을 모두 필요로 하는 이유입니다.
Q10. 양자 텔레포테이션 기술이 실제로 상용화되려면 얼마나 걸리나요?
A: 정확한 시기를 예측하기는 어렵지만 단계별 전망은 다음과 같습니다.
도시 규모 (메트로 스케일, ~30km):
- 2026~2028년: 데이터센터 간 양자컴퓨터 연결 시범 운영
- 2028~2030년: 양자키분배(QKD) 서비스 본격 확대
- 현재 기술 수준으로도 충분히 실현 가능한 단계입니다
국가 규모 (100~500km):
- 2030~2035년: 양자 중계기 실용화가 관건
- 양자 메모리 기술의 성숙도가 결정적 요인
- 한국은 2032년까지 100km급 양자통신망 구현을 목표로 하는 R&D 계획이 발표되었습니다
대륙 간 (1,000km+):
- 2035년 이후: 다단계 중계기 네트워크 필요
- 기술적 난이도 매우 높음
- 위성 기반 양자통신과 병행 예상
산업 전망:
IBM의 Institute for Business Value 보고서는 양자 어드밴티지(quantum advantage)가 2026년 말쯤 특정 응용 분야에서 등장할 가능성을 언급했습니다. 완전한 글로벌 양자인터넷은 2030년대 중반 이후가 될 것으로 전망됩니다.'양자기술 동향' 카테고리의 다른 글
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