-
이종 벤더·인코딩 방식 간 양자 정보 변환·라우팅하는 연구 프로토타입 세계 최초 공개
-
상온·기존 통신 광섬유에서 작동…특수 인프라·장비 불필요
-
PoC 실험서 인코딩 및 얽힘 충실도 4% 미만으로 유지하며 양자 정보 보존하는데 성공
[2026년 4월 24일] – 시스코(www.cisco.kr)가 양자 네트워크 구축의 가장 근본적인 장벽 중 하나를 해결할 기술로 ‘시스코 유니버설 양자 스위치(Cisco Universal Quantum Switch)’를 공개했다. 실제로 작동하는 연구 프로토타입인 이 제품은 수년간의 기초 연구와 현장 검증, 그리고 확장되는 파트너 생태계를 바탕으로 시스코가 추진해 온 전방위 양자 네트워킹 프로그램의 최신 성과물이다.
양자 컴퓨터는 제조사마다 서로 다른 방식으로 정보를 저장하고 전달한다. 지금까지는 어떤 스위치도 양자 정보 손상 없이 주요 인코딩 방식들 사이에서 변환할 수 없었다. 시스코 유니버설 양자 스위치는 이 문제를 세계 최초로 해결하기 위해 설계됐다. 기존 통신 광섬유 위에서 상온으로 작동하며, 시스코 특허 변환 엔진이 신호를 주고받는 과정에서 인코딩 방식을 실시간으로 변환해 양자 정보를 온전히 보존한다.
[사진자료] 시스코 유니버설 양자 스위치 웨이퍼
시스코의 이머징 테크놀로지&인큐베이션 조직 ‘아웃시프트(Outshift)’를 이끌고 있는 비조이 판데이(Vijoy Pandey) 수석 부사장 겸 총괄 매니저는 “이번 발표는 시스코의 양자 프로그램에 있어 중요한 전환점이자, 양자 네트워킹이 가진 혁신적 잠재력을 보여주는 증거”라며 “양자 시스템들을 연결하는 것이 진정한 확장성을 실현하는 핵심 열쇠임을 오래전부터 인식해 왔으며, 이제 그 비전을 향한 결정적인 발걸음을 내디뎠다”고 밝혔다. 판데이 수석 부사장은 “이번 성과는 분명 중대한 이정표이지만, 이는 시작에 불과하다”며 “앞으로 가야 할 길이 멀지만, 우리가 만들어가고 있는 것, 그리고 앞으로 펼쳐질 것들은 실로 심오한 영향을 미치게 될 것”이라고 덧붙였다.
시스코, 양자 시대의 네트워크 레이어를 구축하다
오늘날의 양자 컴퓨터는 강력하지만, 아직 한계가 뚜렷하다. 현재는 수백 큐비트(qubit) 수준에 머물러 있는 반면, 헬스케어·금융·항공우주 같은 산업에서 실질적인 혁신을 이루려면 수백만 큐비트가 필요하다. 시스코는 이 간극을 좁히는 열쇠가 바로 네트워킹과 연결성이라고 본다. 양자의 미래는 어느 한 회사나 기술 하나로 만들어지지 않는다. 모든 것을 연결할 때 비로소 가능해진다.
인터넷이 가능했던 것은 클래식 스위치 덕분이다. 스위치가 모든 기기를 하나의 공유 네트워크로 이어줬기 때문에 지금의 인터넷이 존재한다. 수십억 명과 수백억 대의 기기를 직접 케이블로 연결해야 했다면 현실적으로 관리가 불가능했을 것이다. 시스코 유니버설 양자 스위치는 양자 세계에서 바로 그 역할을 맡는다. 두 양자 컴퓨터가 정보를 주고받아야 할 때, 신호가 어떤 방식으로 오든 이를 받아들이고, 공통 언어로 변환하여 전달한다. 이 모든 과정에서 양자 정보는 손실 없이 그대로 유지된다.
이를 가능하게 하는 것이 양자 스위치 핵심부에 탑재된 시스코 특허 기반 변환 엔진이다. 출력 방식은 입력 방식과 동일할 수도, 전혀 다를 수도 있다. 시스코의 특허 기반 변환 엔진은 애초에 함께 통신하도록 설계되지 않은 양자 시스템들도 연결할 수 있다. 이는 서로 다른 제조사와 기술을 넘나드는 양자 네트워크 구축에 있어 핵심적인 기능이다.
양자 스위치는 아래와 같은 정보를 전달하는 모든 주요 양자 인코딩 방식을 지원하도록 설계됐다:
- 편광(Polarization): 빛의 파동 방향
- 시간-빈(Time-Bin): 광 펄스의 타이밍
- 주파수-빈(Frequency-Bin): 빛의 색상 또는 주파수
- 경로(Path): 물리적·공간적 경로
현재까지 편광 방식에 대한 실험 검증을 마쳤으며, 시간-빈과 주파수-빈 방식은 설계에 이미 포함돼 있어 시스코의 다음 단계 검증 과제로 추진 중이다.
개념 검증 실험 및 주요 결과
시스코 연구진은 자체 개발한 얽힘 광원과 단일 광자 검출기로 해당 스위치를 직접 테스트했다. 실험 결과, 양자 정보 손실 없이 시스템 간에 빠르고 정확하게, 효율적으로 전달할 수 있음을 확인했다.
주요 성과:
- 양자 정보 보존: 양자 상태 충실도 및 얽힘 저하율 4% 미만, 양자 네트워크 운용에 필요한 결맞음(coherence) 유지
- 고속 스위칭: 서브 나노초(ns)급 전기 광학 스위칭으로 최소 1나노초 이내 연결 전환 가능
- 저전력: 소비 전력 1밀리와트 미만
미래 양자 네트워크를 위한 핵심 기술
양자 네트워킹은 아직 걸음마 단계다. 양자 시스템을 이어주는 인프라 자체가 없고, 대부분의 시스템은 동일한 방식으로 만들어진 시스템끼리만 통신할 수 있다.
시스코 유니버설 양자 스위치는 이에 전혀 다른 접근 방식을 제시한다:
- 업계 유일의 기술: 기존 스위치는 한 가지 인코딩 방식만 처리할 수 있다. 시스코 유니버설 양자 스위치는 모든 주요 방식을 지원하며, 시스코가 특허를 보유한 빌트인 변환 기능은 현재 다른 어느 제품에도 없는 것이다.
- 상온 작동: 대부분의 양자 하드웨어는 극저온 환경이 필요하지만, 시스코 유니버설 양자 스위치는 일반 실온에서 작동한다. 별도의 냉각 설비가 필요 없어 도입 비용과 복잡성이 크게 낮아진다.
- 기존 인프라 그대로 활용: 지금 인터넷 트래픽을 전송하는 것과 동일한 광섬유를 통해 표준 통신 주파수로 작동한다. 특수 장비가 필요 없다.
- 제조사 경계를 넘는 연결: 더 이상 특정 벤더 생태계에 종속될 필요가 없다. 서로 다른 제조사의 양자 기기들이 함께 작동할 수 있어, 기존 투자를 살리면서 최적의 양자 환경을 구성할 수 있다.
- 전체 스택 설계: 하드웨어·소프트웨어·애플리케이션 전 레이어를 엔드-투-엔드로 아우르는 시스코의 분산형 양자 네트워크 아키텍처의 일환으로 구축됐다.
시스코의 미래 비전
시스코는 지난 40년간 세상을 연결하는 인프라를 구축해 왔다. 시스코 유니버설 양자 스위치는 그 여정의 최신 이정표다. 시스코는 실용적인 양자 컴퓨팅의 미래가 수십 년이 아니라 수 년 안에, 상호 연결된 양자 기기들의 분산 네트워크를 통해 열릴 것이라고 믿는다.
시스코 유니버설 양자 스위치는 시스코의 광범위한 양자 네트워킹 포트폴리오 중 하나다. 여기에는 양자 네트워크에 필요한 얽힘 광자를 만들어내는 시스코 양자 네트워크 얽힘 칩, 그리고 여러 양자 프로세서에 걸쳐 알고리즘을 분산 실행할 수 있도록 조율하는 업계 최초 네트워크 인식형 양자 컴파일러(Quantum Compiler)가 포함된다. 세 제품 모두 미국 캘리포니아주 산타모니카에 위치한 시스코 전용 양자 연구소에서 자체 개발됐다. 퀀텀 싱크(Quantum Sync), 퀀텀 얼러트(Quantum Alert) 같은 응용 프로그램과 함께, 이 기술들은 양자 정보를 생성하고 전달하는 하드웨어부터 이를 관리하는 소프트웨어, 실제 업무에 활용하는 애플리케이션까지 아우르는 시스코의 양자 네트워크 풀스택 비전을 구성한다. 시스코는 IBM, 큐넥트(Qunnect), 아톰 컴퓨팅(Atom Computing) 등 파트너들과의 전략적 협업을 통해 이 비전을 현실로 만들어가고 있다.
시스코에 대해
시스코는 AI 시대에 조직이 연결하고 보호하는 방식을 혁신하는 글로벌 IT 선도 기업이다. 시스코는 40년 이상 세계를 안전하게 연결해 왔다. 업계를 선도하는 AI 기반 솔루션과 서비스를 통해, 시스코는 고객, 파트너, 공동체의 혁신을 촉진하고 생산성을 향상시키며 디지털 회복력의 강화를 지원한다. 시스코는 모두를 위한 더 연결되고 포용적인 미래(Inclusive Future) 실현에 앞장서고 있다. 시스코와 시스코코리아에 대한 최신 뉴스는 본사 뉴스룸과 시스코코리아 홈페이지에서 각각 확인할 수 있다.
시스코, 시스코 시스템즈, 시스코코리아 및 시스코의 로고는 미국 및 다른 국가에서 Cisco Systems, Inc. 또는 그 계열사의 등록상표이다. 시스코 등록상표 목록은 웹사이트(www.cisco.com/go/trademarks) 를 통해 확인 가능하다. 기타 이 문서에 언급된 다른 상표명, 제품명 또는 상표는 각 소유권자의 재산이다. 파트너라는 용어의 표현이 반드시 시스코와 기타 업체 간의 파트너쉽을 의미하지는 않는다.
본 보도자료에 언급된 일부 제품·기능 및 통합의 출시 일정은 지속적인 개발 및 혁신 과정에 따라 변경될 수 있다.
시스코코리아 블로그: gblogs.cisco.com/kr
시스코코리아 페이스북: facebook.com/ciscokorea
시스코코리아 유튜브: youtube.com/CiscoKorea
Authors