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미래기술

IBM, 양자 컴퓨터 실용화 로드맵 공개 "2025년 4,000큐비트 양자 시스템 개발"

편집부 | ITWorld 2022.05.13
IBM은 대규모 양자 컴퓨터 실용화를 위한 로드맵을 발표했다. 이 로드맵은 최대 수 십만 큐비트의 IBM 양자 시스템을 만들어낼 수 있는 새로운 모듈식 아키텍처와 네트워킹에 대한 상세한 계획을 포함하고 있다. 

IBM은 앞으로 나올 대규모 큐비트의 양자 컴퓨터가 양자 컴퓨터 실용화에 필요한 속도와 품질을 제공할 수 있도록 지능형 소프트웨어를 통해 워크로드를 효율적으로 배분하고 인프라 문제를 해결한다는 방침이다.
 

양자 컴퓨터 실용화 시대를 맞이하기 위해 IBM은 세 가지 부문에 노력을 집중하고 있다. ▲확장 가능한 양자 하드웨어, ▲다루기 쉽고, 강력한 양자 프로그램들을 개발하고 조율하기 위한 첨단 양자 소프트웨어, ▲양자에 준비된 조직 및 커뮤니티로 구성된 광범위한 글로벌 생태계가 바로 그것이다.

IBM은 2020년 양자 로드맵을 처음 발표한 이후, 타임라인 상의 목표를 달성해왔다. 기존 컴퓨터에서는 정확하게 시뮬레이션할 수 없는 양자 회로를 보유한 127큐비트 프로세서 ‘IBM 이글(Eagle)’이 여기에 포함된다. 또한, IBM은 컨테이너 방식의 퀀텀 컴퓨팅 서비스와 프로그램 모델인 퀴스킷 런타임을 통해 분자 시뮬레이션 속도를 2017년 대비 120배 향상시켰다. 올해 후반 IBM은 로드맵에 따라 433큐비트 프로세서인 ‘IBM 오스프리(Osprey)’를 발표할 것으로 예상된다. 

2023년에 IBM은 핵심 양자 소프트웨어 스택에 서버리스 접근법을 도입하고 개발자에게 향상된 단순성과 유연성을 제공하기 위해 클라우드에서 바로 구축된 퀴스킷 런타임과 워크플로우를 사용해 기존 방식과 마찰 없는 개발 경험을 제공하려는 목표를 계속 추진할 예정이다. 이 서버리스 접근 방식은 양자 및 기존 컴퓨팅 시스템 전반에 걸친 문제를 지능적이고 효율적으로 분산하는데 중요한 단계가 될 것이다. 하드웨어의 경우, IBM은 세계 첫 1,000큐비트 이상의 범용 양자 프로세서인 ‘IBM 콘도르(Condor)’를 발표할 계획이다. 

새로운 로드맵에 따르면, IBM은 양자 프로세서의 확장성을 위해 세 가지 방식을 취할 예정이다. 첫 번째는 여러 개의 프로세서가 전통적인 방식으로 통신하고 병렬로 동작하는 기능을 구축하는 것이다. 두 번째는 칩 수준의 단거리 연결 장치(coupler)를 배치하는 것이다. 이러한 장치는 여러 칩을 긴밀하게 연결함으로써 더 큰 단일 프로세서를 만들고, 확장에 필수적인 모듈성을 제공할 것이다. 세 번째 요소는 양자 프로세서 간에 양자 통신 링크를 제공하는 것이다. 이를 위해, IBM은 클러스터를 함께 연결해 더 큰 양자 시스템을 구현하기 위한 양자 통신 링크를 제안했다.

IBM은 이 세 가지 기법을 모두 활용해 2025년까지 모듈식으로 확장된 프로세서로 만든 여러 개의 클러스터를 연결해 4,000큐비트 이상의 프로세서를 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

IBM의 로드맵은 하드웨어 혁신과 더불어, 오류 억제 및 완화를 포함한 소프트웨어 발전에 대한 이정표도 포함하고 있다. 올해 초 IBM은 알고리즘에 사용되는 일반적인 양자 하드웨어 쿼리를 사용하기 쉬운 인터페이스로 압축하는 퀴스킷 런타임 프리머티브(Qiskit Runtime Primitive)를 출시했다. 이 프리머티브는 개발자가 유연한 양자 및 기존 컴퓨터 자원을 쉽게 활용할 수 있도록 2023년에 핵심 소프트웨어 스택에 퀀텀 서버리스(Quantum Serverless)를 제공하고자 하는 IBM의 목표를 지원할 것이다. 

IBM은 이번 발표에서 사이버 복원력을 한 차원 높여 양자 컴퓨팅의 발전에 따라 함께 진화할 수 있는 미래의 위협으로부터 데이터를 보호하겠다는 의지를 밝혔다. IBM은 양자 시대에 고객의 데이터를 보호하기 위해 IBM 퀀텀 세이프(Quantum Safe)의 암호화 기술 포트폴리오와 전문 컨설팅을 발표할 예정이다. IBM의 퀀텀 세이프 포트폴리오는 교육, 전략적 가이드, 위협 평가 및 신속한 양자 보안 암호화로의 전환 등으로 고객을 지원할 예정이다. 
editor@itworld.co.kr
 Tags IBM
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