미국 국방부는 양자 컴퓨터를 어떻게 사용하려 하는가?

미국 국방부는 양자 컴퓨팅 기술 및 관련 하드웨어를 정보 수집, 표적 식별, 기계 동기화 유지, 기존 항법 보조 없이 작동하는 등의 목적으로 군사 장비에 통합할 계획이다.

Pentagon은 고급 양자 센서와 원자 시계를 중심으로 구축된 Defense Innovation Unit(DIU) 프로젝트인 Farseer을 시작했다. 7월 프로그램은 정보, 감시, 정찰(ISR) 시스템 전반에서 보장된 위치 측정, 항법 및 타이밍(A-PNT)을 개선하는 것을 목표로 한다.

현대 ISR 시스템의 시계는 매우 정밀해야 하는데, 이는 다양한 센서에서 오는 정보를 적절히 상관관계 있게 처리해야 하기 때문이다. 동기화는 통신뿐만 아니라 공중, 지상, 해상, 우주 및 사이버 공간 영역에서 작동하는 군사 시스템에도 중요하다.

DIU는 이렇게 설명했다: “현대 ISR의 보이지 않는 백본은 절대적인 정밀한 타이밍과 동기화이며, 이는 원활한 센서 퓨전, 보안 통신 및 조정된 다중 도메인 효과를 가능하게 한다.”

Pentagon은 양자 하드웨어를 통해 군사 센서의 정밀도를 높이고 부피는 줄이려 한다

Farseer은 군사 기관이 ISR 장비에 기대하는 성능을 낮추지 않으면서도 이러한 물리적 제한을 우회하려고 한다. 양자 센서는 물리적 조건의 극미한 변화를 감지할 수 있으며, 정밀한 시계는 많은 전통적인 대안보다 훨씬 더 정확한 시간을 유지할 수 있다.

Pentagon은 특히 항공기, 차량, 선박, 미사일 또는 기타 시스템에 과대-sized 장비를 실어 나르는 부담 없이 이러한 성능을 얻는 데 특히 관심이 있다.

DIU는 “양자 센서와 시계는 고전적 시스템의 동일한 근본적인 제한에 얽매이지 않아, 높은 민감도와 낮은 SWaP(크기, 무게, 전력)를 동시에 달성할 수 있는 길을 제공한다”고 말했다.

따라서 Farseer은 하나의 거대한 Pentagon 양자 컴퓨터를 구축하는 것보다는, 군대가 이미 의존하는 광범위한 기계 네트워크에 양자 기반 타이밍 및 센싱 기술을 통합하는 데 더 중점을 둔다.

이 계획은 워싱턴이 양자 산업의 하드웨어를 공급하는 기업들의 통제권을 누가 가질지 논쟁을 벌이는 동안 진행되고 있다.

IonQ(NYSE: IONQ)와 반도체 제조업체 SkyWater Technology(NASDAQ: SKYT) 간의 약 20억 달러 규모의 인수합병(M&A)은 최근 Pentagon과 연방거래위원회(FTC) 간 불일치를 초래했다. FTC는 결국 고위 국방부 관리원이 원했던 제한 사항 없이 IonQ가 SkyWater를 인수하는 것을 승인했다.

우려의 중심은 SkyWater의 공장 접근성에 있었다. 이 회사는 양자 컴퓨팅 기업에 필요한 특수 칩을 생산할 수 있는 소수의 미국 제조업체 중 하나이다.

Pentagon의 연구 및 공학 담당 차관인 Emil Michael은 FTC 위원장 Andrew Ferguson에게 IonQ가 인수 후 경쟁 기업들이 SkyWater에서 칩을 계속 주문할 수 있도록 보장하도록 요구하기를 원했다.

투표가 unusually 중요했던 이유는 FTC 위원장이 단 두 명이었기 때문이다. Donald Trump 대통령은 지난해 두 명의 민주당 위원장을 해임했으며, 다른 공화당 위원장도 이미 사임했다. Andrew와 Mark는 결국 반대편에 서게 되어 기관이 마비 상태에 빠졌다.

IonQ는 따라서 제안된 조건을 수락하지 않고 금요일에 구매를 완료할 수 있었다. 회사는 이번 인수가 “산업 전반의 모든 양자 플랫폼을 가속화할 것”이라고 밝혔다.

IonQ와 Sandia는 미국 국가 안보 작업을 위한 양자 시스템을 구축 중이다

IonQ도 또한 미국 국가 안보에 초점을 맞춘 새로운 양해각서(MOU)에 따라 Sandia National Laboratories와 직접 협력하고 있다. 이 계약은 뉴멕시코의 Quantum Demonstration Facility에서 정부 연구원 및 민간 기업이 새로운 시스템을 함께 개발할 수 있도록 양자 컴퓨팅 및 네트워킹 기술의 공동 개발을 포함한다.

IonQ 의장兼 CEO Niccolo de Masi는 “큰 돌파구는 정부와 산업이 함께 일할 때 종종 발생한다”고 말했다. Niccolo는 이러한 파트너십이 “양자 기술의 미래를 형성하고 경제 및 국가 안보에서 중요한 역할을 할 수 있다”고 덧붙였다.

양사는 이미 과거가 있다. Sandia는 IonQ의 초기 기계에 사용된 이온 트랩을 제조했다. 그들의 새로운 작업은 개별 구성 요소의 제조에 관계를 제한하는 것이 아니라 미래 양자 기술을 공동 설계하는 것을 포함할 것이다.

2025년, 회사는 99.99%의 2-큐비트 게이트 충실도(fidelity)를 달성했다고 발표했다. 이 수치는 수행되는 2-큐비트 연산의 정밀도를 나타낸다. 백분율 값이 100%에 가까울수록 계산 오류가 적어진다.

IonQ는 자체 기술 사용자들이 이전 양자 시스템보다 최대 20배 높은 성능을 기록했다고 밝혔다. Amazon(NAQSDAQ: AMZN)의 Amazon Web Services, AstraZeneca(NASDAQ: AZN), NVIDIA(NASDAQ: NVDA) 등 여러 기업이 IonQ의 하드웨어와 함께 작업하고 있다.

Sandia와 IonQ는 Pentagon이 자체 양자 센서, 시계, 칩 및 컴퓨팅 하드웨어 사용을 확대함에 따라, 동일한 기술을 국가 안보 공동 개발로 가져가고 있다.