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“2025년 4천 큐비트 달성”··· IBM, '실용적 양자 시스템' 향한 로드맵 발표

2022.05.11 Brian Cheon  |  CIO KR
IBM이 양자 컴퓨팅 로드맵을 제시했다. 전통적인 컴퓨터 하드웨어와 퀀텀 병렬 프로세싱, 오류 완화를 모두 통합한 점이 두드러진다.
 
ⓒPixabay


양자 컴퓨팅 분야에서 원대한 계획을 가진 기업 중 하나가 IBM이다. 이 회사는 그러나 아직 갈 길이 멀다는 현실 또한 인정하고 있다. 

IBM은 이번 주 열리고 있는 회사의 씽크! 행사에서 4,000 큐비트 시스템을 2025년까지 구축한다는 목표를 제시했다. 이와 관련해 눈에 띄는 발표 중 하나는 “실용적인 퀀텀 컴퓨팅 시스템”을 개발하려 한다는 발표했다. 워크로드를 효율적으로 분산하고 여러 인프라스트럭처 과제를 해결할 수 있는 지능형 소프트웨어 오케스트레이션 레이어를 갖추려 한다는 설명이다. 

IBM은 “내년에는 특정 사용 사례에 퀀텀 소프트웨어 애플리케이션을 프로토타이핑하기 시작할 수 있을 것으로 기대한다”라며, “첫 테스트 케이스, 즉 머신러닝 영역에서 이러한 서비스들을 정의하기 시작할 것이다. 여러 파트너 기업들과 협력해 유용한 양자 컴퓨팅 소프트웨어 애플리케이션을 향한 진전을 가속화할 것”이라고 전했다. 

IBM은 현재 127큐비트 처리를 지원하는 이글(Eagle) 양자 프로세서를 보유하고 있으며, 연말까지 433큐비트 프로세서인 오스프리(Osprey)를 출시할 계획이다. 2023년에는 1,121 큐비트의 콘도르(Condor) 프로세서가 출시될 예정이다. 

IBM은 2025년 등장할 4,000큐비트 프로세서와 관련해 구체적인 방안도 제시했다. 1,386큐비트의 쿠카부라(ookaburra) 프로세서를 3개 묶어서 총 4,158큐비트를 달성한다는 설명이다. 

이 목표를 달성하기 위해 IBM와 파트너 기업들은 양자 작업을 저해할 수 있는 오류를 제거하는 한편, 멀티 시스템을 제어 및 연결할 수 있는 각종 소프트웨어를 새롭게 개발한다는 방침이다. 

IBM 연구진은 이번 계획을 소개하는 회사 블로그에서 “양자 중심적 슈퍼 컴퓨터를 구축하는 것이 우리의 목표다”라고 말했다. 양자 중심적 슈퍼 컴퓨터란 퀀텀 프로세서와 고전 프로세서, 양자 통신 네트워크, 고전 네트워크를 통합해 함께 작동하도록 하는 개념을 의미하는 것으로 풀이된다. 

연구진 이 목표를 달성하기 위해 양자 프로세서 스케일링과 관련된 여러 과제를 해결해야 한다고 전했다. 속도와 품질을 모두 해결하는 양자 연산을 위한 런타임 환경을 개발하는 한편, 양자 및 전통적인 프로세서가 충돌 없이 함께 동작할 수 있도록 하는 서버리스 프로그래밍 모델이 요구된다는 것이다. 

이 밖에 IBM은 양자 프로그램 개발 및 제어를 위한 알고리즘을 실험하기 위해 기존의 퀴스킷 런타임 소프트웨어를 활용한다는 계획을 세워 둔 상태다. 회사는 2023년 중 퀴스킷 런타임과 클라우드 기반 워크플로우를 지원해 서버리스 접근 방식을 코어 양자 소프트웨어 스택에 도입하고 개발자에게 단순성과 유연성을 제공할 것이라고 전했다. 이러한 서버리스 접근법은 양자 및 기존 시스템 전반에 걸쳐 문제를 지능적이고 효율적으로 분산하기 위한 중요한 행보일 것이라고 IBM은 덧붙였다. 

IBM은 조만간 양자 프로세서가 병렬로 작동하는 기능도 추가할 예정이다. 또 양자 칩을 결합하여 더 큰 단일 프로세서를 형성하는 단거리 칩 레벨 커플러를 개발할 계획이라고 밝혔다. 

회사는 “2024년과 2025년에 퀴스킷 런타임 오류 완화 및 억제 기술을 도입하여 양자 하드웨어에서 더 우수한 품질을 결과를 얻을 수 있도록 지원할 것이다. 이러한 기술은 향후 양자 오류 수정 측면에서 도움이 될 것”이라고 전했다. ciokr@idg.co.kr
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