실용적인 규모의 양자 프로그램을 실행하기 위해, 컴퓨터 아키텍트들은 런타임 동안 다수의 오류가 있는 물리적 큐비트를 교정함으로써 결함 허용 논리 큐비트를 구축하는 결함 허용 양자 컴퓨팅(FTQC)을 실현하기 위해 막대한 노력을 기울여 왔다. 그러나 서로 이질적인 스택들로 구성된 전체 스택(full-stack) FTQC 시스템을 구축하는 일은, 각 스택이 결함 허용과 그 상호작용과 관련하여 고유한 과제를 수반하며, 이러한 과제들의 상호작용이 매우 복잡한 전반적 설계 선택 문제로 이어지기 때문에 극도로 어렵다. 따라서 컴퓨터 아키텍트들은 스택별 최적화와 시스템 수준의 상충(trade-offs)을 충분히 이해하고, 모든 과제를 함께 해결해야 한다. 본 기사에서는 초전도(superconducting) 기술을 기반으로 하는 FTQC 시스템을 설계할 때의 핵심 설계 과제를 먼저 소개한 후, 수천 개의 논리 큐비트를 구현하는 FTQC 시스템을 구축하기 위해 해당 과제들을 해결한 우리의 연구 성과를 제시한다. 또한 남아 있는 과제를 해결하기 위한 향후 근미래 방향을 개략적으로 제시하고, 더 확장 가능한 미래의 FTQC 시스템을 실현하는 데 기여할 인사이트를 제공한다.

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