Ⅰ. 서론 양자컴퓨팅 소프트웨어 계층에서 그림 1과 같이 양자 프로그래밍 언어로 기술된 양자 알고리즘은 컴파일러를 통해 특정 양자 하드웨어 도메인에 최 적화된 양자 명령어로 변환된다[1,2]. 이 과정에서 현재 양자컴퓨팅 구현 수준에 따라 양자 오류 정정 과정이 추가되고, 논리 큐비트 연산이 다수의 물리 큐비트에 기반한 실제 물리 연산으로 변환된 후 최 종 단계에서 대상 양자 프로세서를 구동하는 제어 펄스를 생성하는 양자 명령어로 변환된다. 따라서 양자컴퓨팅 환경은 고전컴퓨팅과 유사한 정도의 추상화 수준과 컴파일 및 디버깅 도구를 갖추어야 더 효율적이고 프로그래밍 오류가 최소화된 양자 알고리즘의 구현이 가능하게 된다. 최근 다양한 양자 소자 기술에 기반한 양자 하 드웨어 기술 연구가 빠르게 진척되어 50~150큐 비트 규모의 양자 프로세서 개발로 이어지고 있 다. 그러나 이 양자 하드웨어는 아직 독자적인 컴 퓨팅 시스템으로 운영되기에는 구성 요소의 기술 완성도가 낮아 고전 컴퓨터의 이종 컴퓨팅 환경 과 같은 계산 가속기 형태로 운영되고 있다[3]. 즉, 고성능 컴퓨터의 계산 가속기 형태로 양자컴퓨터 를 연동하여 이종 컴퓨팅 환경으로 활용한다. 이 와 같은 계산 가속기 유형의 상용 양자컴퓨팅 시 스템으로는 Qiskit(IBM), Cirq(Google Quantum AI), QCS(Rigetti), Azure Quantum(Microsoft), Braket(AWS), Quantum Leaf(Baidu), Alibaba Quantum Computing Cloud(Alibaba)를 제공하고 있다[4,5]. 또한 초전도 체 방식의 Forest(Rigetti), 이온 트랩 방식의 IonQ, 양자 어닐링 방식의 Ocean(D-Wave) 플랫폼 등이 있다. 현재 다양한 양자 큐비트 소자 기술이 경쟁 하고 있지만, 본고는 초전도체 기반 최근 3년간의 양자컴퓨팅 플랫폼을 중심으로 양자 프로그래밍 언어와 컴파일러, 시스템 검증 기술 관련 분야에 국한하여 최신 기술 동향을 정리하였다[6-10]. 최 종적으로 본고에서는 양자컴퓨팅 소프트웨어 계 층의 요소 기술 동향을 분석하고, 이 분야에서 향 후 해결해 가야 할 기술적 도전 과제에 대해 분석 하고자 한다. Ⅱ. 양자컴퓨팅 소프트웨어 플랫폼 동향 최근 양자 기술 투자와 성과들이 활발하여 국내 외에서 주요 양자 플랫폼 관련 연구가 활발히 이 루어졌다[11-13]. 대규모 선도 기업을 포함한 전 반적인 상황은 표 1의 요약을 참조하고 본고에 서는 특히 진보된 연구가 이루어진 Forest, Qiskit, ProjectQ, ScaffCC, XACC, t|ket>, OpenQL 등의 플랫폼 내 큐비트 배치, 스케줄링, 최적화를 수행 하는 컴파일러 특징과 동향을 중심으로 소개한다 [14,15]. 1. Forest Rigetti Computing에서 개발한 Forest 플랫폼은 Quil이라는 어셈블리 언어를 제공하고, pyQuil이 라는 고급 언어로 프로그래밍에 접근한다. 현재는 Aspen 128큐비트 규모의 성능이 공개되어 있고 이 장치와 연동된 플랫폼들도 다수 존재한다. Forest는 위상을 반영한 컴파일러를 제공하고 잡음 반영 모 의시험도 진행되었다[16]. 두 단계로 구성된 컴파 일러 QUILC는 경험적 기법을 사용한 논리 큐비트 주소 부여 단계(Addressing Stage)와 국소적 최적화