-IBM, 400큐비트 이상의 양자 프로세서와 차세대 IBM 퀀텀 시스템 투(Two) 공개

[디지털데일리 이상일기자] IBM은 9일(현지시간) IBM 퀀텀 서밋(Quantum Summit) 2022를 개최하고, 양자 하드웨어와 소프트웨어에 있어 획기적인 기술을 발표하는 한편, 양자 중심 슈퍼컴퓨팅에 대한 비전을 제시했다. 

매년 열리는 IBM Q퀀텀 서밋에서는 고객, 파트너 및 개발자로 구성된 광범위한 양자 생태계와 유용한 양자 컴퓨팅을 세계에 알리기 위한 지속적인 발전 사항들이 소개된다.  

이번 행사에선 IBM의 새로운 433 양자 비트(큐비트) 프로세서 오스프리(Osprey)가 소개됐다. 

오스프리는 2021년 공개된 127 큐비트 IBM 이글 프로세보다 3배 이상 많은 큐비트를 보유, IBM 양자 프로세서 중 가장 많은 큐비트를 보유하고 있다. 이 프로세서는 어떤 클래식 컴퓨터가 할 수 있는 것보다 더 복잡한 양자 회로를 실행할 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 것이 회사측 설명이다. 

참고로 기존 컴퓨터에서 사용되는 비트로 IBM 오스프리 프로세서 상의 한 가지 상태를 나타내려면 (현재 알려진) 우주의 총 원자 수보다 많은 수의 비트가 필요하다.

발표에 앞서 진행된 온라인 기자간담회에서 제이 감베타(Jay Gambetta) IBM 펠로우 겸 IBM 퀀텀 부사장은 “우리가 아직 해야 할 일이 몇 가지 있지만 유용한 양자 컴퓨팅을 세상에 선보이고자 했던 임무는 확실히 성취할 수 있는 것처럼 보인다. 꿈이라기 보다는 목적지처럼 보인다. 그 산물이 IBM 오프스프레이 칩”이라고 밝혔다. 

그는 “433 큐빗 시스템을 만들겠다는 IBM의 로드맵을 달성했다. 소프트웨어를 단순화하기 위해 동적 회로를 통합하고 고급 기술을 훨씬 더 쉽게 사용할 수 있도록 해 양자 컴퓨팅을 사용하는 방법을 단순화할 수 있었다”고 덧붙였다.
양자 컴퓨터에서 노이즈를 다루는 것은 양자 기술을 채택하는데 있어 지속적인 제한 요소가 되고 있다. 이를 좀더 쉽게 하기 위해 IBM은 퀴스킷 런타임(Qiskit Runtime)의 베타 업데이트를 발표했는데, 여기에는 사용자가 API의 간단한 옵션을 통해 속도를 줄이는 대신, 오류 수를 줄일 수 있는 기능이 포함되어 있다. 

올리버 다이얼(Oliver Dial) IBM 수석 양자 하드웨어 설계자는 “우리는 유용한 양자 컴퓨팅을 세상에 내놓으려면 하드웨어에 대한 세 가지를 개선해야 한다고 생각했다. 우선 하드웨어의 규모를 조합한 성능 개선과 제어 시스템을 위한 장치 드라이버, 3세대 제어 전자 장치 및 완전히 새로운 양자 실행 엔진에 대해 작업하는 코드 파이프라인, 마지막으로 파라메트릭 컴파일(parametric compile) 을 고도화했다”고 설명했다. 

한편 IBM의 차세대 양자 시스템인 IBM 퀀텀 시스템 투(Quantum System Two) 업데이트도 발표됐다. IBM 퀀텀 시스템은 2025년 이후 4000개 이상의 큐비트 제공이라는 명시된 목표를 향해 발전되어 감에 따라 기존 물리적 전자 장치의 현재 기능을 넘어설 것이라는 설명이다. 

IBM은 여러 개의 양자 프로세서를 통신 링크를 통해 결합해 단일 시스템안에 탑재하도록 함으로써 유연한 모듈식으로 설계된 새로운 시스템, IBM 퀀텀 시스템 투의 업데이트된 세부 사항을 발표했다. 

이 시스템은 2023년 말 가동을 목표로 하며 양자 중심 슈퍼컴퓨팅의 기본 요소가 될 것이란 설명이다. 양자 중심 슈퍼컴퓨팅은 아키텍처와 양자 통신을 써서 컴퓨팅 용량을 늘리고, 하이브리드 클라우드 미들웨어를 활용하여 양자 컴퓨팅과 기존 클래식 컴퓨팅의 워크플로우를 원활하게 통합하는 차세대 양자 컴퓨팅 방식을 의미한다.

한편 양자 컴퓨터가 점점 더 강력해짐에 따라, 오늘날의 보안 표준을 해독할 수 있는 잠재적인 미래 양자 컴퓨터로부터 시스템과 데이터를 보호하기 위한 조치를 취하는 것이 중요하다. 

IBM은 양자 내성 기술이 적용된 양자 내성 z16 시스템을 제공하는 것에서부터 2024년까지 양자 내성 암호의 표준화를 목표로 하는 미국 NIST(National Institute of Standards and Technology)에 알고리즘을 제공하는 것에 이르기까지 양자 보안 기능을 갖춘 기술과 서비스를 제공하고 있다. 

이를 위해 이번 퀀텀 서밋에서 IBM과 보다폰은 보다폰의 기술 인프라 전반에 IBM의 양자 내성 암호화를 적용하는 방법을 모색하기 위해 협업할 예정이다.  

또, IBM은 양자 컴퓨팅 및 양자 내성 암호를 연구하는 다국적 통신사 보다폰, 금융 서비스에서 양자 컴퓨팅의 활용 사례를 연구하는 프랑스 은행 크레딧 뮤투엘 알리앙세 페데랄레(Crédit Mutuel Alliance Fédérale), 그리고 양자 및 고성능 컴퓨팅 기술에 대한 선도적인 혁신 프로젝트과 인재 개발을 촉진하기 위한 스위스 혁신 캠퍼스인 업타운 베이즐(uptownBasel)을 IBM 퀀텀 네트워크에 추가한다고 발표했다. 

아파르나 프라바커(Aparna Prabhakar) IBM 퀀텀 파트너 에코시스템 부사장은 “양자 컴퓨팅은 단순한 기술 혁명이 아니다. 정말로 새로운 산업의 출현”이라며 “우리는 진정으로 확장 가능한 양자 컴퓨팅 플랫폼을 갖추기 위해 필요한 많은 토대를 마련했다”고 밝혔다. 

아파르나 부사장은 양자 컴퓨팅 생태계를 발전시키기 위한 ▲양자 컴퓨팅 기술 발전 ▲산업을 구축하기 위한 혁신 엔진 ▲업계의 양자컴퓨팅 채택 ▲올바른 애플리케이션 서비스 제공 ▲해킹에 대응하기 위한 양자 금고 등 5가지 요건도 밝혔다. 

그는 “모듈식 양자 컴퓨팅 아키텍처를 사용해 정보를 이동할 수 있도록 다양한 통신 기술과 결합하고 양자 컴퓨팅 기반의 데이터 센터 구축과 하이브리드 클라우드 미들웨어를 통해 이 모든 기능을 기존 워크플로우와 원활하게 통합하는데 초점을 맞춰야 한다”고 설명했다.  


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