Google Willow: 세계 최초 임계값 이하 양자 오류 정정
2024년 12월 9일, Google Quantum AI는 Nature에 105큐비트 Willow 칩의 임계값 이하 양자 오류 정정(QEC) 달성을 발표했다. 이는 1990년대 중반부터의 핵심 이론적 목표였다: 큐비트를 추가할수록 실제로 논리 오류율이 줄어드는가. Willow는 명확하게 '그렇다'고 답했다.
표면 코드 거리가 d=3 → d=5 → d=7로 확장됨에 따라 사이클당 논리 오류율이 오류 억제 인자 Λ=2.14로 지수적으로 감소했다. d=7에서 논리 오류율은 사이클당 0.143%에 달했다. 가장 결정적으로, 논리 큐비트 수명이 최고 물리 큐비트 수명을 2.4배 초과하며 초전도 하드웨어 최초로 '손익분기점'을 돌파했다.
무작위 회로 샘플링(RCS) 벤치마크에서 동일한 계산은 세계 최고 슈퍼컴퓨터 Frontier로 약 10²⁵년이 걸리며, Willow는 이를 5분 미만에 완료했다. 이 결과는 Google의 2029년 논리 큐비트 1,000개 목표의 기술적 토대가 된다.