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Infleqtion: [[4,2,2]] 코드로 논리 큐비트 2개 및 Gottesman 프로토콜 완전 실증

날짜: 2025-12-05 | LQ: 2

양자 시스템: Infleqtion Neutral-Atom Quantum Computer

기관: Infleqtion

Infleqtion이 세슘 중성 원자 헥사고날 격자에서 [[4,2,2]] 오류 검출 코드로 논리 큐비트 2개를 구현하고, Gottesman 2016 벤치마킹 프로토콜 완전 실증과 재료과학 응용을 최초로 달성했다. 물리 큐비트 대비 15배 오류 감소를 확인했다.

2025년 12월, Infleqtion은 세슘(Cs) 원자 기반 중성 원자 양자컴퓨터에서 [[4,2,2]] 오류 검출 코드(물리 4큐비트 → 논리 2큐비트, 코드거리 d=2)를 구현했다. 플래그 큐비트 포함 총 6개의 물리 큐비트를 헥사고날 격자(6 µm 간격)에 배치했으며, CZ 게이트 중앙값 충실도 99.48%, GR 게이트 충실도 99.96%를 달성했다. SUPERSTAQ 컴파일러와 NVIDIA CUDA-Q GPU 가속을 결합해 회로를 최적화했다.

세 가지 핵심 성과를 달성했다:

  • Gottesman 2016이 제안한 결함 허용 벤치마킹 프로토콜 최초 완전 실증 (3종 초기 상태 × 147개 랜덤 회로): |00⟩ 입력 기준 논리 큐비트 TVD 0.7% vs. 물리 큐비트 10.5%로 15배 오류 감소 달성.
  • 논리 벨 상태 충실도 99.33%로, 물리 큐비트 벨 충실도 91.71% 대비 12.4배 향상.
  • 오류 검출 코드 기반 재료과학 응용 최초 실증: [[4,2,2]] 코드로 단일 불순물 Anderson 모델(SIAM) 기저 상태 준비 시 물리 큐비트 대비 상대 오류 6배 감소.

이 결과는 [[4,2,2]] 코드가 범용 결함 허용 양자 계산의 구성 요소인 C4/C6 연접 코드로 확장되는 경로상에 있음을 보여주며, 소규모 논리 큐비트가 현재 하드웨어에서 즉각적인 응용 가치를 가짐을 입증한 사례로 평가된다.

출처

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