IQM-도이체반, 실제 운행 데이터 활용한 철도 스케줄링 양자 알고리즘 시연
독일 5개 도시에 걸쳐 190개 운행편으로 구성된 실제 운행 데이터셋을 사용해 IQM 하드웨어에서 엔드투엔드로 실행된 하이브리드 양자-고전 알고리즘이 독일 철도 운영사 도이체반과 함께 실행 가능한 스케줄을 생성
이 접근 방식은 현재의 하드웨어에서 실행되며 양자 프로세서의 성능 확장에 따라 자동으로 개선되도록 설계돼, 오류 내성 컴퓨팅(fault-tolerant computing) 이전에 기업이 지금 가치를 창출할 수 있는 모델을 제공
양사의 협력은 IQM의 기업 도입 확대 노력을 반영… IQM은 전 세계 24대의 양자 컴퓨터를 판매했으며, 2026년 7월 종목코드 ‘IQMX’로 나스닥 글로벌 셀렉트 마켓과 나스닥 헬싱키에 동시 상장
여기에 게재된 백서에 상세히 기술된 바와 같이, IQM 팀은 양자 근사 최적화 알고리즘(Quantum Approximate Optimization Algorithm, QAOA)을 관리 가능한 단계로 적용했으며, 고전 컴퓨팅 프레임워크가 전체 규모의 문제를 관리하고, 그 안에서 양자 컴포넌트가 더 작은 하위 문제를 해결하는 방식이다. 이 아키텍처는 범용적으로 구축됐다. 즉, 동일한 접근 방식이 물류, 에너지, 제조 및 기타 분야의 유사한 최적화 과제에 적용될 수 있다.
다음 세 가지 결과가 주요 성과로 꼽힌다.
현재의 하드웨어에서 작동한다. 이 접근 방식은 실현 가능한 고품질의 솔루션을 제공하며, 아직 존재하지 않는 하드웨어를 요구하지 않는다. 기업은 오류 내성 시스템을 기다리지 않고 지금 이 모델을 도입할 수 있다.
하드웨어가 개선됨에 따라 자동으로 개선된다. 테스트는 양자 컴포넌트가 처리할 수 있는 하위 문제의 크기와 솔루션 품질 사이의 통계적으로 유의미한 관계를 보여줬다. 양자 프로세서가 확장됨에 따라 동일한 프레임워크가 재설계 없이 더 나은 결과를 제공할 것으로 예상된다.
IQM 하드웨어에서 엔드투엔드로 실행됐다. 문제 정의에서 사용 가능한 결과까지 전체 파이프라인이 IQM 양자 컴퓨터에서 실행돼 기업과 파트너가 구축할 수 있는 기준선을 확립했다.
이네스 데 베가(Inés de Vega) IQM 퀀텀 컴퓨터스 수석과학자(박사)는 “이번 협력은 양자 컴퓨팅이 이미 기업이 매일 직면하는 대규모 실제 최적화 문제를 처리할 수 있다는 것을 보여준다”며 “이러한 복잡성을 지닌 문제에 대해 도이체반과 협력하는 것은 양자 컴퓨팅이 지금 가치를 제공하면서도 향후 하드웨어가 개선됨에 따라 자연스럽게 확장될 수 있는 방식에 대한 청사진을 제시한다”고 말했다.
만프레드 리크(Manfred Rieck) 도이체반 양자 기술 총괄은 “양자 컴퓨팅은 일시적인 유행이 아니다. 하이브리드 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 양자 컴퓨팅 환경에서 실제 문제를 해결함으로써 우리는 양자 우위를 향해 또 다른 발걸음을 내디뎠다”고 말했다.
이번 협력은 기존에 알려진 안정적인 조건에서의 계획 수립에 초점을 맞췄다. 많은 기업은 이보다 더 급변하는 환경에서 같은 과제에 직면한다. 즉, 몇 시간이 아닌 몇 분의 시간 단위로 실시간으로 발생하는 운행 차질에 대응해야 하는 상황이다. 연구진은 원칙적으로 볼 때, 양자 하드웨어가 개선됨에 따라 동일한 하이브리드 아키텍처가 시간에 민감한 문제 유형에 더욱 적응할 수 있게 돼, 이러한 접근 방식을 운영상 의사 결정으로 더욱 확장할 수 있을 것이라고 언급했다.
이 협력은 고객이 직접 소유, 운영, 구축할 수 있는 시스템을 통해 양자 컴퓨팅의 기업 도입을 추진하는 IQM의 방향성을 잘 보여준다.
IQM 퀀텀 컴퓨터스 소개
IQM 퀀텀 컴퓨터스(IQM Quantum Computers, 나스닥: IQMX)는 초전도 양자 컴퓨터 분야의 글로벌 선도 기업으로, 전 세계 기업, 연구 기관, 대학, 고성능 컴퓨팅 센터, 국립 연구소에 풀스택 양자 시스템과 클라우드 플랫폼 접근성을 제공한다. IQM의 온프레미스 배포 모델은 고객에게 양자 인프라에 대한 직접적인 소유권과 통제권을 부여한다. 2018년 설립돼 핀란드에 본사를 두고 뮌헨에 주요 운영 거점을 둔 IQM은 400명 이상의 직원을 두고 있으며 유럽, 아시아, 북미에서 사업을 운영하고 있다. IQM은 나스닥 증권거래소에 상장된 최초의 유럽 양자 기업이다.
도이체반 소개
도이체반(Deutsche Bahn AG)은 베를린에 본사를 둔 세계 최대 운송 및 물류 기업 중 하나다. 전 세계 130개 이상의 국가에서 약 23만 명의 직원을 두고 사업을 운영하는 DB는 여객 및 화물을 모두 담당하는 독일의 주요 철도 운영사다. 이 회사의 기술 자회사인 DB 시스텔(DB Systel GmbH)은 네트워크 전반에서 사용되는 운영 의사결정 지원 시스템을 포함한 그룹의 디지털 및 IT 인프라를 담당한다.
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