키사이트테크놀로지스(Keysight Technologies)가 전자기·회로·양자 역학을 통합한 차세대 EDA 플랫폼을 통해 양자 연구의 정밀도와 효율성을 동시에 높이며, 업계의 패러다임 전환에 본격 나섰다.

키사이트는 양자 연구자와 엔지니어들을 위한 새로운 전자 설계 자동화(EDA) 솔루션 ‘퀀텀 시스템 어낼리시스(Quantum System Analysis)’를 16일 공식 발표했다.

이번 솔루션은 전자기, 회로, 양자 역학을 하나의 환경에서 통합적으로 시뮬레이션할 수 있는 업계 최초의 시스템 레벨 플랫폼으로, 양자 시스템 개발의 난제를 해결하는 획기적 도약점으로 평가된다.

이번 출시는 특히 2025년 노벨 물리학상이 ‘초전도 양자 회로’ 연구 성과를 인정한 직후에 이루어져 의미가 크다.

초전도 큐비트는 키사이트 신규 솔루션의 핵심 영역으로, 업계의 관심이 집중되는 시점에서 발표된 만큼 양자 연구 생태계 전반에 큰 파급력을 미칠 것으로 기대된다.

주요 특징을 살펴보면 통합 플랫폼 제공으로 기존 ‘퀀텀 레이아웃(Quantum Layout)’, ‘퀀텀프로 EM(QuantumPro EM)’, ‘퀀텀 회로 시뮬레이션(Quantum Circuit Simulation)’을 확장해 시스템 레벨 시뮬레이션을 지원한다.

또한 개발 주기 단축으로 초기 설계 단계부터 극저온 실험에 이르는 워크플로우를 가상 환경에서 검증, 반복적 실험 의존도를 감소 시켰다.

여기에 정밀 분석 기능으로 열 잡음(thermal noise) 및 큐비트 온도 추정을 위한 희석 냉동기 입력 라인 최적화 도구를 포함했다.

이번에 새롭게 출시된 퀀텀 시스템 어낼리시스는 양자 연구의 정밀도를 높이는 두 가지 핵심 기능을 도입했다.

먼저 ‘시간 역학 시뮬레이터(Time Dynamics Simulator)’는 전자기 및 회로 시뮬레이션에서 도출된 해밀토니안(Hamiltonians)을 기반으로 양자 시스템의 시간적 진화를 모델링한다.

이를 활용하면 라비(Rabi)나 램지(Ramsey) 펄싱과 같은 복잡한 양자 실험을 정밀하게 시뮬레이션할 수 있어, 연구원들이 시간의 흐름에 따른 큐비트의 거동을 명확하게 파악하는 데 큰 도움이 된다.

또한 ‘희석 냉동기 입력 라인 디자이너(Dilution Fridge Input Line Designer)’는 큐비트로 연결되는 크라이오스탯(cryostat) 입력 라인을 정밀하게 모델링하는 기능이다.

이 기능은 열 잡음 분석과 효과적인 큐비트 온도 추정을 가능하게 하여, 엔지니어들이 냉동기의 입력 아키텍처를 시뮬레이션하고 열 광자(thermal photon) 누설을 최소화함으로써 결과적으로 시스템의 충실도(fidelity)를 크게 개선할 수 있도록 지원한다.

크리스 뮈스(Chris Mueth) 키사이트 신규 시장 부문 수석 이사는 “퀀텀 시스템 어낼리시스는 전자기 및 회로 모델링과 시스템 레벨 시뮬레이션을 연결해 진정한 통합 워크플로를 완성한다. 반복적인 극저온 테스트 필요성을 제거하고 개발 혁신을 가속화한다”고 밝혔다.

모하메드 하산(Mohamed Hassan) 키사이트 양자 솔루션 기획 총괄은 “시뮬레이션을 통한 ‘시프트 레프트(Shift Left)’ 전략을 구현해 연구원들이 초기 단계에서 시스템 레벨 설계를 검증할 수 있도록 지원한다”고 전했다.

퀀텀 시스템 어낼리시스는 ‘ADS 2026(Advanced Design System 2026)’ 플랫폼 일부로 제공되며, 초전도 큐비트뿐 아니라 스핀 큐비트 등 다양한 방식으로 확장이 가능하다.