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양자컴퓨팅

AWS-하버드대, 양자 네트워킹 개발 협력 발표… "3년간 인프라 지원"

AWS와 하버드 대학교가 양자 기술을 이용한 양자 네트워킹 생태계 토대 마련을 위해 3년간 협력한다고 밝혔다. AWS는 하버드대 연구진에게 3년간 인프라 업그레이드를 지원한다. 두 기관은 이번 협력으로 양자는 물론 광자까지 이용해 새로운 네트워크를 구축할 예정이다.    앞으로 AWS 양자 네트워킹 센터(Center for Quantum Networks, 이하 CQN)와 하버드 양자 이니셔티브(Harvard Quantum Initiative, 이하 HQI)는 팀을 이뤄 미래의 양자 네트워크와 양자 인터넷의 근간이 될 수 있는 양자 메모리, 통합 광자학 및 양자 응용 프로그램을 개발하는 프로젝트를 진행할 계획이다.  이번 파트너십으로 AWS는 나노 제작, 재료 특성화, 소프트 리소그래피(soft-lithography), 이미징을 다루는 하버드 나노스케일 시스템 센터(Center for Nanoscale Systems)의 양자 제작 역량 개발 작업을 후원한다. 해방 센터는 미국 국립과학재단의 후원을 받는 기관이기도 하다. 3년 동안 진행될 HQI와의 연구 제휴는 AWS CQN이 지난 6월 출범한 이후 처음으로 체결한 파트너십이다. AWS는 아마존 퀀텀 솔루션 랩도 운영하고 있으며, 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 서비스인 아마존 브래킷(Amazon Bracket) 서비스를 제공하고 있다. HQI는 대학, 기업 및 정부 기관의 과학자와 엔지니어가 협력할 수 있는 양자 생태계를 구축하려고 한다. HQI의 목표는 양자 시스템의 기초 과학 및 공학 기술을 발전시켜 고속 네트워킹, 보안 통신 및 초정밀 감지 등에 활용하는 것이다. AWS의 양자 네트워킹 리더 안티아 라마-리나레스는 "AWS와 하버드의 협업 이니셔티브는 양자 네트워킹 연구하기 위해 최고의 연구 인재를 활용할 것"이라며 "양자 컴퓨팅의 잠재력을 드러내려면 업계의 가장 어려운 과학적 과제에 대한 깊은 이해가 필요하다. 만약 성공한다면 완전히 새로운 하드웨어, 소프트웨어, ...

퀀텀 컴퓨팅 양자컴퓨팅 광자학 2022.09.14

한국퀀텀컴퓨팅, 한국 양자 컴퓨팅 생태계 활성화 위해 ‘IBM 퀀텀 네트워크’ 허브로 합류

국내 양자 컴퓨팅 솔루션 전문기업인 한국퀀텀컴퓨팅(이하 KQC)이 전 세계 180개 이상의 네트워크 회원사를 보유한 IBM의 글로벌 양자 컴퓨팅 커뮤니티인 ‘IBM 퀀텀 네트워크’에 국내 허브로 합류했다고 IBM은 발표했다.   부산에 기반을 두고 있는 KQC는 국내 기업 및 기관이 양자 교육, 애플리케이션 연구 및 개발, 상용 솔루션 탐구 등에 IBM의 양자 컴퓨팅 기술을 활용할 수 있도록 양자 컴퓨팅 기술 및 솔루션을 제공함으로써 양자 컴퓨팅 인력 양성과 연구 활성화, 산업용 양자 솔루션 개발을 위한 거점으로서 역할을 담당하게 된다. KQC 김준영 대표는 “양자 컴퓨팅 분야에서 IBM의 퀀텀 네트워크 회원이자 국내 허브로서 국내외 양자 커뮤니티와의 협력에 동참할 수 있게 되어 기쁘다”며, “부산을 중심으로 양자 컴퓨팅 생태계를 구축, 확장하고, 양자 연구 및 인재 역량 개발을 가속화하는데 큰 역할을 하고자 한다”고 밝혔다. IBM 펠로우 및 IBM 퀀텀 부사장인 제이 감베타는 “KQC 허브는 산업과 비즈니스 솔루션에 양자 컴퓨팅을 활용하는 방법을 개척하는데 도움을 줄 것”이라며, “IBM은 KQC와 협력하여 기업들에게 더 나은 산업 및 애플리케이션 서비스를 제공할 수 있는 방법을 모색할 것”이라고 말했다. editor@itworld.co.kr

한국퀀텀컴퓨팅 IBM 양자컴퓨팅 2022.08.25

부산시-IBM, 한국 내 양자 생태계 조성 위해 협약 체결

부산시는 한국IBM과 양자컴퓨터 생태계 조성을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 앞으로 지역 경제 발전의 원동력으로 양자 컴퓨팅을 활용하기 위해 IBM과의 보다 광범위한 협력 관계를 모색하고 있는 만큼, 아직 초기 단계에 있는 대한민국 양자 기술의 저변 확대를 부산이 선도해 나갈 수 있을 것으로 부산시는 기대한다고 밝혔다.  양자 컴퓨팅은 기존의 컴퓨터와 완전히 다른 새로운 기반의 컴퓨팅 기술로 현존하는 슈퍼컴퓨터에서 다루기 어렵거나 불가능한 문제에 대한 답을 줄 수 있다고 알려져 있다. 의약품 개발, 차세대 배터리 설계, 부식 분석, 자동차 구조 분석, 신소재 개발 등 다양한 유형의 비지니스 분야에서 획기적인 문제 해결 방식을 제공함으로써 새로운 가치를 창출해 내는 ‘전략 산업’을 만들어 낼 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이러한 이유로 양자컴퓨팅은 이미 확립된 산업에 가치를 더해 새롭게 성장하는 산업을 대표할 수 있다. 대단위의 양자 컴퓨터를 제공하는 IBM은 매일 IBM 퀀텀 시스템에서 수십 억 회의 회로를 구동하는 40만 명 이상의 매우 적극적인 사용자 커뮤니티를 구축했으며, 해당 커뮤니티에서는 배터리 화학, 해상 운송, OLED 재료 설계, 머신 러닝 등에서 응용 사례를 개발했을 뿐 아니라, 지금까지 1,800편 이상의 연구보고서를 출판한 바 있다. IBM 퀀텀 수석연구원 겸 부사장인 제이 감베타는 “이번 MOU를 통해 부산시와 IBM은 산업 연구에서 학생 교육에 이르기까지 모든 분야에 양자 컴퓨팅 기술을 접목함으로써 지역 산업을 가속화하는 데 노력하기로 했다”고 말했다. 부산시는 IBM의 양자컴퓨팅 기술을 지역기구과 연구기관에 제공함으로써 이 같은 IBM과의 관계를 지속할 계획이다. 목표는 지역 내 상업용 양자 산업을 육성하기 위한 공공 투자 사이클을 촉진하는 데 있다. 박형준 부산시장은 “양자컴퓨터가 디지털 전환을 넘어 인류 문명을 한 단계 업그레이드 시킬 시점이 멀지 않았다”며, “이번 IBM과의 MOU를 계기로 양자컴퓨터를 ...

IBM 양자컴퓨팅 2022.07.22

엔비디아, 하이브리드 양자-클래식 통합 컴퓨팅 플랫폼 ‘QODA’ 공개

엔비디아가 AI, HPC(고성능 컴퓨터), 헬스, 금융 등 다양한 분야에서 양자 연구와 개발의 혁신을 가속화하기 위한 통합 컴퓨팅 플랫폼 ‘엔비디아 QODA(Quantum Optimized Device Architecture)’를 발표했다.   엔비디아 QODA는 일관된 하이브리드 양자-클래식 프로그래밍 모델을 생성해 양자 컴퓨팅에 보다 쉽게 접근할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 엔비디아 QODA는 오늘날 가장 강력한 일부 컴퓨터와 양자 프로세서에 걸쳐 있는 개방형 통합 환경으로, 양자 연구에서 과학적 생산성을 향상시키고 달성 가능한 규모를 확대한다. 이를 통해 HPC와 AI 도메인 전문가는 과학 슈퍼컴퓨팅 센터에서 퍼블릭 클라우드, 엔비디아 DGX 시스템과 엔비디아 GPU의 대규모 설치 기반을 사용하여 애플리케이션의 일부를 쉽게 이식할 수 있다. 엔비디아 HPC 및 양자 컴퓨팅 제품 책임자인 팀 코스타는 “클래식 컴퓨팅과 양자 컴퓨팅을 결합한 하이브리드 솔루션을 통해 단기간에 과학적 혁신이 일어날 수 있다”며, “엔비디아 QODA는 개발자에게 강력하고 생산적인 프로그래밍 모델을 제공하여 양자 컴퓨팅에 혁명을 일으킬 것”이라고 말했다. 선도적인 양자 조직은 이미 엔비디아 쿠퀀텀(cuQuantum) 소프트웨어 개발 키트를 사용하여 GPU에서 양자 회로를 시뮬레이션하고 있다. 여기에 엔비디아 QODA를 통해 양자 연구원들은 동일한 쿠퀀텀 시뮬레이션 환경에서 양자 회로를 개발할 수 있다. 한편, 일본 도쿄에서 열린 Q2B 컨퍼런스에서 엔비디아는 QODA와 양자 하드웨어 제공업체인 IQM 퀀텀 컴퓨터스, 파스칼, 퀀티뉴움, 퀀텀 브릴리언스, 제너두, 소프트웨어 제공업체 QC 웨어 및 자파타 컴퓨팅, 슈퍼컴퓨팅 센터 율리히 연구소, 로렌스 버클리 국립 연구소 및 오크리지 국립 연구소의 콜라보레이션을 발표했다. editor@itworld.co.kr

엔비디아 양자컴퓨팅 2022.07.13

AWS “이제 양자 네트워킹이다”…전문 연구소 발족

AWS가 양자 컴퓨팅 중 가장 주목을 받지 못했던 네트워킹 영역의 개발에 박차를 가할 예정이다.  AWS는 자사의 퀀텀 네트워킹 센터(AWS Center for Quantum Networking, CQN)가 양자 네트워크를 위한 새로운 하드웨어와 소프트웨어, 애플리케이션을 만드는 데 필요한 과학적 기술적 과제를 해결하는 작업을 맡을 것이라고 밝혔다. CQN은 AWS가 기존의 퀀텀 컴퓨팅 센터, 퀀텀 솔루션 연구소, 아마존 브래킷(Bracket) 서비스 등과 함께 양자 컴퓨팅 관련 연구를 네트워킹 영역으로 확장한다.   브래킷은 양자 컴퓨팅을 위한 개발 환경을 제공하는 서비스로, 퀀텀 알고리즘을 구축하고 이를 퀀텀 서킷 시뮬레이터에서 테스트하고 리게티나 디웨이브 같은 서로 다른 양자 하드웨어에서 구동할 수 있다. 양자 컴퓨터의 잠재력을 100% 끌어내기 위해서는 양자 네트워크를 통한 상호 연결이 필요하다. 양자 네트워크는 양자 컴퓨터만큼의 관심을 받지는 못했지만, 매력적인 적용 애플리케이션이 많다. CQN의 연구 과학자 데니스 수카체프와 미히르 바스카는 블로그 포스트를 통해 “그 중 하나는 퀀텀 키 배포로 보호되는 전 세계 규모의 커뮤니케이션으로, 전통적인 암호화 기술로는 구현할 수 없는 프라이버시와 보안 수준을 제공한다. 양자 네트워크는 또한 개별 양자 프로세서의 역량을 서로 연결하고 증폭해 강력하고 안전한 클라우드 양자 서버를 제공할 것”이라고 밝혔다. 양자 네트워크는 현대 광 통신에 사용되는 일부 기술을 그대로 사용한다. 하지만 서로 다른 광파장 채널로 데이터를 전송하는 강력한 레이저 대신 개별 광자에 좀 더 의존한다. 여기에는 단점도 있다. 블로그 포스트는 “단일 광자는 양자 네트워크의 특수한 기능 다수를 가능하게 하지만, 동시에 해결해야 할 과제도 많다. 양자 역학은 양자의 증폭을 방해해 네트워크의 범위가 제한된다”고 설명했다. 이외에도 단일 광자는 너무 약해서 오늘날의 양자 컴퓨팅 장비와 연결하는 것이 까다롭다. 양자 중계기...

AWS 퀀텀네트워크 양자컴퓨팅 2022.06.22

"믿기 어렵지만 작동한다" 양자 컴퓨팅은 어떻게 암호화를 위협하는가

양자 컴퓨팅은 여전히 이론적 추정과 실제 응용 사이의 모호한 영역에 머물고 있지만 실제 구현 쪽으로 조금씩 다가가고 있다. 양자 컴퓨터에서 많은 관심을 끄는 사용 사례 중 하나는 현대 인터넷 암호화다.     양자 컴퓨팅과 큐비트 양자 컴퓨팅이라는 이름은 이 기술이 거시 세계에 익숙한 보통 사람에겐 생소한 법칙으로 움직이는 아원자 입자의 속성에 의존한다는 데서 비롯됐다. 특히 양자 컴퓨터는 전통적인 컴퓨터 시스템의 2진 숫자(비트)가 아닌 큐비트(quantum bit의 줄임말)를 사용한다. 결정적 속성을 갖는 비트와 달리 큐비트는 확률적이다. 비트는 최종적으로는 물리적 스위치가 된다(나노미터 단위로 측정되는 매우 작은 스위치이긴 하지만). 비트는 2진이다. 즉, 온 또는 오프, 참 또는 거짓, 0 또는 1이다. 큐비트는 그렇지 않다. 큐비트의 물리적 기반은 전자의 회전, 광자의 편광과 같은 수많은 현상이 될 수 있다. 이것은 대단히 흥미로운 주제로, 상상과 현실 사이를 잇는 선형 방정식의 영역이다. 양자 역학은 기반 현실에 대한 설명이 아닌 해석으로 간주하며 그 계산 복잡도는 극한에 이른다. 큐비트의 상태는 가능한 두 상태의 선형적 중첩으로 설명된다. 이 상태가 관찰되면 참 또는 거짓으로 해석된다. 그런데 같은 입력이 항상 같은 출력으로 해석되지는 않으며, 관찰되지 않은 시점의 상태는 확률적 관점에서만 설명할 수 있다. 전통적인 물리학 관점에서 더 놀라운 점은 양자 컴퓨터의 큐비트는 동시에 여러 상태를 지닐 수 있다는 것이다. 컴퓨터가 큐비트의 상태의 표본을 뽑으면 상태는 하나의 either/or(이것 아니면 저것)로 해석된다(파동 함수 붕괴라고도 함).   암호에서의 양자 컴퓨팅 과학과 철학적 관점에서는 매우 재미있는 이야기다. 예를 들어 양자 컴퓨터가 기능한다는 것은 입자에 대한 관찰의 효과를 입증하며 신이 우주로 주사위 놀이(확률 게임)를 하고 있을지도 모른다는 생각이 들게 한다. 그러나 우리의 관심사는 일상의 실질적인 ...

양자컴퓨팅 암호화 2022.05.24

현실화되는 금융 양자 컴퓨팅 “5~10년 이내에 몬테카를로 시뮬레이션 가능”

금융회사는 매도와 매수 결정을 위해 컴퓨터를 이용한 금융 시뮬레이션에 많이 의존한다. 특히 몬테카를로 시뮬레이션은 많은 금융회사가 위험을 평가하고 가격을 시뮬레이션하는 데 사용한다. 이런 시뮬레이션은 기업 재무 분야나 포트폴리오 관리에도 사용할 수 있다.   하지만 몬테카를로 시뮬레이션은 어마어마한 양의 복잡한 연산을 수행하기 때문에 막대한 컴퓨팅 자원을 사용하고 시간도 오래 걸린다. 몬테카를로 방법론을 사용하는 재무 연산은 보통 한 번 연산에 하루 정도가 걸린다. 비교적 평화로운 채권 시장이라면 이 정도로도 나쁘지 않지만, 좀 더 휘발성 강한 시장의 금융 거래에서는 오래된 데이터에 의존하는 셈이 된다.  다른 산업군이 실시간 데이터를 일상적으로 이용하는 디지털 세계의 기준에는 한참 못미치는 속도가 아닐 수 없다. 해결책은 몬테카를로 시뮬레이션의 연산 속도를 가속화하는 것이다.  대형 금융서비스 업체인 골드만 삭스와 양자 컴퓨팅 전문업체 QC 웨어에 따르면, 머지않아 이런 일이 가능할 것으로 보인다. QC 웨어는 QaaS(quantum-as-a-service) 업체로, 가까운 시일 내에 구현될(near-term) 양자 컴퓨팅 하드웨어에서 구동할 애플리케이션을 개발하고 있다. 두 협력업체의 연구팀은 몬테카를로 시뮬레이션을 5~10년 내에 사용할 수 있을 것으로 예상되는 양자 하드웨어에서 구동할 수 있는 새로운 양자 알고리즘을 개발해 왔다. 설명해야 할 것이 많다. 첫째, 가까운 시일에 구현될 양자 컴퓨팅 하드웨어이다. 기본적으로 양자 컴퓨터는 환경 노이즈에 민감해 오염된 결과가 나오기 쉬운데, 이렇게 결함 및 오류가 발생하기 쉬운 양자 컴퓨팅을 온전히 구현한 버전을 말한다. 실질적으로는 이 양자 컴퓨팅 장비는 오류율이 높고 여러 단계의 계산 후에 잘못된 결과값을 내놓을 것이다.  다행이라면, 양자 컴퓨터로 몬테카를로 시뮬레이션을 기존보다 1,000배는 빨리 수행하면서도 오류를 줄일 수 있는 양자 알고리즘이 있다는 것...

양자컴퓨팅 알고리즘 금융거래 2021.05.20

양자 컴퓨팅을 가로 막는 4가지 기술적 장애물

지금 수백만 개의 큐비트가 있다면 양자 컴퓨팅으로 무엇을 할 수 있을까? 답은 ‘시스템의 나머지 부분이 없다면 아무것도 할 수 없다’이다. 업계 전반적으로 양자 연구 분야에서 많은 진척이 이뤄지고 있다. 그러나 업계는 양자 시스템 개발이라는 마라톤의 결승점에 다가가기 위해서는 네 가지의 주요 과제를 극복해야 한다.      양자의 위력  양자 컴퓨팅의 위력을 이해하는 간단한 방법 중 하나는 컴퓨터 비트를 동전으로 생각하는 것이다. 동전은 앞면 또는 뒷면, 둘 중 하나가 될 수 있다. 이제 이 동전이 회전한다고 상상해 보자. 회전하는 동안에는 어떤 측면에서 동시에 앞면도 되고 뒷면도 될 수 있다. 두 가지 상태의 중첩이다.  양자 비트, 즉 큐비트는 회전하는 동전과 비슷하다. 양자 시스템에서 중첩 상태의 각 큐비트는 여러 상태를 동시에 표현한다. 중첩된 양자는 상호 연결되고(양자 얽힘 현상), 이론적으로 양자 컴퓨터의 성능은 시스템에 큐비트가 추가될 때마다 기하급수적으로 증가한다  현재 양자 시스템은 수십 개의 얽힌 큐비트로 실행되지만 실용적인 애플리케이션을 실행하기 위해서는 수만 개, 아니 수백만 개의 큐비트를 원하는 대로 운용할 수 있어야 한다. 이 임계점에 이르기 위해 넘어야 할 과제는 무엇일까?    큐비트의 품질  양자 시스템의 확장에서 생성 가능한 큐비트의 수가 전부는 아니다. 대대적인 혁신과 관심이 필요한 첫 번째 영역은 대량으로 제조 가능한 고품질 큐비트를 생성할 수 있는 업계의 역량이다.  현재 나와 있는 소형 초기 양자 컴퓨팅 시스템에 사용되는 큐비트는 품질이 낮아 상용 규모의 시스템 용도로는 사용할 수 없다. 실용적인 응용 영역에서 양자 프로그램을 실행할 수 있는 대규모 시스템을 구축하기 위해서는 수명이 더 긴 큐비트와 큐비트 간의 더 높은 연결성이 필요하다.   인텔은 실리콘 회전 큐비트가 이 수준의 품질을 달성하기 위해 최적의 경로...

양자컴퓨팅 퀀텀 인텔 2020.12.21

'파인만에서 -273도 냉동실까지' 한눈에 보는 양자 컴퓨팅의 역사

일반적인 컴퓨터는 1 또는 0, 두 가지의 상태를 갖는 이진수를 사용한다. 반면 양자 컴퓨터는 동시에 여러 상태로 존재할 수 있는 큐비트를 사용한다. 큐비트를 상호 연결하면 처리 성능을 기하급수적으로 높일 수 있는데, 이는 여러 가지 측면에서 큰 파급 효과로 이어진다.   실제로 효과적인 암 치료제 개발 속도를 높이는 것부터 다른 신기술 발전 지원에 이르기까지, 양자 컴퓨팅 기술을 활용할 수 있는 흥미로운 분야가 많다. 인공 지능을 만들고 학습시키는 데 소요되는 시간을 비약적으로 줄여 지금보다 접근성을 대폭 높이는 것도 가능할 것으로 기대된다. 이 혁신적 기술을 현실로 만들기 위해 구글과 IBM 등이 지난 5년 동안 큰 진전을 이뤘다. 과학자와 엔지니어는 100큐비트 시스템을 만든다는 목표에 점점 더 다가가는 중이다. 이렇게 최근 몇 년 사이 양자 컴퓨팅이 빠르게 발전했지만 그 기반은 지난 세기까지 거슬러 올라간다.   1965년: 파인만 원자 폭탄 개발 과정에서 이미 중요한 역할을 하고 있던 저명한 물리학자 리차드 파인만은 1960년대 중반 양자 전기역학으로 관심을 돌렸다. 이 분야는 광자와 전자기력에 의해 제어되는 전자의 상호 작용을 다룬다. 파인만의 연구는 반입자는 시간을 역행하여 움직이는 일반 입자라는 중요한 예측으로 이어졌다. 아인슈타인 스스로 양자론에 회의적이었고 물리학 연구에 있어 확고한 예측과 관찰을 선호한 상황에서, 파인만의 이 이론은 양자 컴퓨팅 개발의 중요한 초기 발판이 됐다. 파인만의 연구 결과는 이후 이진수와 양자 시스템 간의 관계 탐구로 확장됐다.   1980~1985: 범용 양자 컴퓨터 파인만이 1982년부터 양자 시스템을 사용한 계산의 이점에 대해 강의하기 시작하면서 양자에 대한 인식이 크게 높아졌다. 파인만은 “빌어먹게도 자연은 고전적이지 않다. 자연을 시뮬레이션하려면 양자역학적으로 해야 할 것인데, 이건 아주 신나는 문제다. 왜냐하면 전혀 쉽지 않아 보이는 문제이기 때문이다”라는 유명한 푸념(?...

파인만 양자컴퓨팅 큐비트 2020.12.03

‘양자 컴퓨터’에 입문하는 합리적 방법··· 아마존 브래킷 살펴보기

양자 컴퓨팅에 의욕적으로 투자해왔던 IBM, 마이크로소프트, 구글과 달리 아마존은 최근까지도 이렇다 할 움직임을 보이지 않았다. 그런 가운데 아마존이 8월 ‘아마존 브래킷(Amzon Braket)’을 출시하며 양자 컴퓨팅 경쟁에 뛰어들었다.  물론 아마존은 자체 양자 컴퓨터 시스템을 구축하진 않았다. 대신 브래킷을 통해 다른 업체들의 양자 컴퓨팅 기술을 AWS에서 사용할 수 있도록 하고 있다. 브래킷은 현재 3가지 양자 컴퓨팅 서비스, 디-웨이브(D-Wave), 이온큐(IonQ), 리게티(Rigetti)를 지원한다.    브래킷을 사용하면 디-웨이브(D-Wave)의 양자 어닐링 초전도체 컴퓨터, 이온큐(IonQ)의 이온 트랩 컴퓨터, 리게티(Rigetti)의 게이트 기반 초전도체 컴퓨터 등 사전 구축된 여러 양자 컴퓨터 및 알고리즘 중에서 원하는 방식을 선택할 수 있다. 또 브래킷 파이썬 SDK(Braket Python SDK) 서킷 모듈을 사용해 이온큐와 리게티 프로세서를 모두 프로그래밍할 수 있다. 동일한 코드가 로컬 및 호스팅된 양자 시뮬레이터에서도 실행된다.  브래킷(Braket)이라는 명칭은 물리학자들끼리 쓰는 일종의 농담이다. ‘브라-켓 표기법(bra-ket notation)’은 양자역학에서 양자 상태를 표현하는 표준 표기법이다. 영국 물리학자 디랙이 제안했다. 이는 편미분 방정식보다 슈뢰딩거 방정식을 더 쉽게 표현할 수 있는 방법이다. 이 디랙 표기법에서 브라 <f| 는 행 백터이고, 켓 |f> 은 열 벡터다. 켓 옆에 브라를 적는 것은 행렬 곱셈을 의미한다.  한편 아마존 브래킷과 브래킷 파이썬 SDK는 IBM Q, 퀴스킷(Qiskit), 애저 양자(Azure Quantum), 마이크로소프트 Q#(Microsoft Q#), 구글 서크(Google Cirq)와 경쟁한다.  IBM은 이미 온라인으로 사용할 수 있는 자체 양자 컴퓨터와 시뮬레이터를 보유하고 있다. 마이...

양자컴퓨팅 양자컴퓨터 아마존 2020.09.15

양자 머신러닝의 씨앗을 심는 AI 업체…2020년대에 꾸준한 확산 기대

양자는 첨단 컴퓨팅 분야에 일어날 다음 혁신이라기보다는 모든 분야를 통틀어 가장 큰 혁신이 될 잠재력을 지닌 미래의 접근 방법이라고 하는 편이 더 정확하다. 비현실적으로 보이고 천문학적으로 평행하며 깰 수 없도록 암호화되고 빛보다 빠른 아원자 계산을 가능하게 해주는 양자 패브릭의 이론적인 가능성을 고려하면 양자는 AI의 발전에 있어 궁극의 아키텍처가 될 수 있다.   IT 산업이 양자 기술의 개발과 상용화에 있어 상당한 진척을 이루고 있다는 점에는 이론의 여지가 없다. 그러나 이 열기로 인해 전례 없는 수준의 과장이 형성되는 중이기도 하다. 양자 기술이 컴퓨팅 분야에서 전통적인 폰 노이만 아키텍처의 진정한 후계자임을 입증하기까지는 시간이 걸릴 것이다. 언론에서는 프로그래밍 가능한 양자 소자가 폰 노이만 아키텍처의 범위를 넘어선 문제를 해결할 수 있다는 주장을 근거로 양자 우위를 주장하지만, 정작 양자의 현실성에 대한 이야기는 찾아보기 어렵다. 달리 말하면 양자 컴퓨터가 AI나 머신러닝 및 기타 첨단 분석의 실제 사용례에 적용되고 있다는 증거는 여전히 거의 없다.   주류 AI와 머신러닝을 향한 머나먼 길 AI는 진작부터 양자 컴퓨팅의 킬러 앱으로 꼽혀왔지만, 상용 데이터 분석 영역에서 양자의 존재감은 아직 거의 없다. 우리는 최근의 업계의 움직임이 우리 스스로를 혹독한 “양자의 겨울”로 몰아가고 있지는 않은 지 자문해야 한다. 양자의 겨울이란 양자 기술에 대한 초기 과장에 대한 역풍으로 찾아올 긴 AI의 혹한기를 의미한다. 여러 평행 우주에 걸쳐 실행되는 양자 분석이 가진 놀라운 가능성에 대한 이야기도 좋지만, 지금 우리의 일상에 큰 변화를 가져올 명확한 킬러 앱을 가진 성숙한 기술을 눈앞에 제시하는 것은 전혀 별개의 사안이다. 그럼에도 불구하고 연구자는 물론 분석 전문가들 사이에서도 머신러닝이 일상에서 양자의 핵심 사용례가 될 것이라는 공감대가 커지고 있다. 최근에 나온 이야기가 아니다. MIT 교수 세스 로이드는 2013년에 ...

퀀텀 양자컴퓨팅 Q네트워크 2020.03.17

마이크로소프트, 클라우드 퀀텀 컴퓨팅 공개

한국마이크로소프트는 마이크로소프트의 퀀텀 컴퓨팅과 실제 파트너 사례를 소개했다.  마이크로소프트는 2004년 스테이션Q(Station Q) 퀀텀 컴퓨팅 연구소를 설립을 시작으로 지속적으로 양자 컴퓨팅을 연구하고 있다. 현재 미국 산타 바바라, 덴마크 링비를 포함해 전 세계 8개의 연구소에서 기관별 차별화된 연구 개발이 이뤄지고 있다. 특히, 오픈 퀀텀 에코시스템으로 현존하는 복잡한 범국가적 문제들을 해결하는데 이바지할 수 있도록 환경문제, 헬스케어와 같은 분야들에 대해 집중적으로 연구하고 있다고 강조했다. 마이크로소프트 퀀텀 컴퓨팅은 ▲풀스택 오픈 클라우드(Full-stack Open Cloud) 에코시스템 ▲글로벌 퀀텀 네트워크 ▲애저 퀀텀으로 클라우드 상에서 바로 활용할 수 있도록 제공되고 있다. 이미 2017년에 발표된 ‘큐샵(Q#)’을 포함한 퀀텀 개발 킷(Quantum Development Kit, QDK)으로 퀀텀 솔루션을 학습 및 구축하는 데 필요한 모든 도구와 리소스를 깃허브를 통해 제공하고 있다. 기존의 프로그래밍 개념을 퀀텀 컴퓨팅 개발 환경에 도입해 C언어, 파이썬에 익숙한 개발자가 퀀텀을 구현하도록 돕는다. 퀀텀 개발 킷은 이미 20만 회 이상 다운로드돼 활용되고 있다. 마이크로소프트는 이러한 퀀텀을 클라우드 상에서 활용할 수 있도록 애저 퀀텀(Azure Quantum)을 프리뷰로 서비스하고 있고, 전 세계 대학 연구소와 계열사, 스타트업 등 50개가 넘는 기관과 글로벌 퀀텀 네트워크를 구축하고 있다. 의료, 에너지 등 다양한 산업군에서 실제 적용 중인 파트너 사례들도 소개했다. 케이스 웨스턴 리저브 대학은 마이크로소프트의 퀀텀 알고리즘을 활용해 기존의 방식보다 3배 빠르게 스캔하고, 질병의 주요 식별자(identifier) 판단을 30% 가까이 더욱 정밀하게 할 수 있게 됐다. 뿐만 아니라 촬영 결과를 마이크로소프트 홀로렌즈(HoloLens) 3D 프로그램으로 구현해 헬스케어 서비스 품질을 향상시켰으며 퀀텀 컴퓨팅, 머...

양자컴퓨팅 마이크로소프트 2020.01.30

2020년 실제 작동하는 양자컴퓨터가 등장할까

양자컴퓨팅과 관련 분야의 미래는 확실한 부분이 거의 없다. 하지만 한 가지는 확실하다. 정말 파괴적인 혁신을 가져온다는 점이다. 양자 응용 분야에서 일하는 많은 엔지니어가 양자 기술의 잠재력이 가져올 지각 변동 같은 변화를 예측했다. 그러나 이런 사람들조차 양자컴퓨팅이 진짜 실현된 후에 등장할 사례와 애플리케이션은 확신하지 못한다.   2019년 구글 메모가 유출되면서 양자컴퓨팅에 언론의 조명이 집중됐다. 당시 (조금은 시기상조였는지 모르지만)알파벳이 이른바 ‘양자 우월(Quantum Supremacy)’ 실현에 근접한 것이 아닌가 하는 추측과 확신이 있었다. 양자 우월이란 양자컴퓨터가 모든 전통적인 컴퓨팅을 능가하는 순간을 가리킨다. 구글은 양자 분야에 많은 공을 들이고 있다. 이는 경쟁자인 IBM, 아마존, 마이크로소프트도 마찬가지다. 국가 간 경쟁 지정학적 측면에서 양자 분야의 연구는 슈퍼컴퓨팅 ‘군비 경쟁’을 위축시킬 잠재력이 있다. 실제 작동하는 양자컴퓨팅이 구현되면, 국가가 무엇을 개발했든 이를 능가하는 ‘우위’를 준다. 예를 들어, 암호를 무력화시키고 통신을 가로챌 수 있다. 포스트 퀀텀(Post Quantum)을 창업한 앤더슨 쳉은 <컴퓨터월드>에 “장담하지만, 실제 작동하는 첫 번째 양자컴퓨터는 공개되지 않을 것이다. 누가 갖고 있든 ‘우주의 지배자’가 될 것이기 때문이다. 비트코인을 크랙해 지갑을 털어갈 수 있다. 또 영국과 미국 간 모든 통신을 가로챌 수 있다. 이 밖에도 많은 일을 할 수 있다. 이런 기술을 왜 세상에 공개하겠는가? 모든 국가가 이런 ‘정보 우위’를 갈구하고 있다”라고 말했다. 정보 전쟁 및 감시, 대테러, 인터셉션 전문 기업인 TRL을 다국적 우주항공, 방산 기업인 L3에 매각한 쳉은 이런 주장이 과장이 아니라고 믿고 있다. 또 상업적 양자컴퓨터와 정부가 만든 양자컴퓨터를 구분할 필요가 있다고 덧붙였다. 쳉은 “이상하게도 (믿거나 말거나)미국이 이 분야에서 뒤처져 있다. 상업 분야에는 마이...

인텔 퀀텀컴퓨팅 양자컴퓨터 2020.01.02

후지쯔 포럼 "디지털 아닐라로 진정한 양자 컴퓨팅 개발 노력 합류"

후지쯔 연구소가 ‘진정한 양자 컴퓨터’를 개발하고 있다고 발표했다. 후지쯔 연구소의 히로타카 하라 소장이 지난주 Computerworld에 밝힌 바에 따르면, 후지쯔는 여러 연구 단체와 공동으로 진정한 양자 컴퓨터 개발 작업에 착수했다. 후지쯔는 이미 양자 컴퓨팅을 활용한 디지털 아닐라(Digital Annealer) 기술 현실화에 주력하고 있다. 디지털 아닐라는 복잡한 ‘조합 최적화(combinatorial optimization)’ 문제 해결을 위해 고안된 칩을 말한다. 지난 목요일 후지쯔 포럼에서 하라 소장은 “양자 컴퓨터가 시장에 나오기 훨씬 전부터 후지쯔는 디지털 애닐라 기술을 완성해 활용에 들어갔으며 그 과정에서 기존 양자 컴퓨팅 연구 결과가 포함됐으며, 동시에 해외의 후지쯔 연구소, 여러 대학, 조사 기관과 협력했다”고 발표했다. 지난 3월 발표된 후지쯔의 차세대 디지털 아닐라는 양자 컴퓨팅에서 아이디어를 얻은 회로 설계가 특징이다. 8192 비트가 완전히 연결되어 모든 비트가 자유롭게 신호를 교환한다. 또 실내 온도에서의 표준 랙 운영 방식에도 적합하다. 경쟁자는 역시 최적화 문제 해결이 목적인 디웨이브(D-Wave)의 QPU(Quantum Processing Unit)다. 후지쯔는 디웨이브 제품보다 자사 디지털 아닐러가 64비트로 훨씬 정교하다고 주장한다. 디지털 아닐러나 디웨이브의 QPU 모두 진정한 양자 컴퓨터, 혹은 유니버설 게이트 양자 컴퓨터로 취급되지는 않는다. 양자 컴퓨터는 더욱 광범위한 문제를 해결할 수 있어야 한다. 진정한 양자 컴퓨터, 즉 조합 최적화 문제 외에도 50가지 이상의 양자 알고리즘을 풀 수 있는 컴퓨팅을 현실화한다는 목표는 IBM, 인텔, 구글, 마이크로소프트 등 수많은 기업이 매달린 난제다. 후지쯔의 노력과 투자가 얼마나 높은 수준의 기술을 내보였는지 또는 그 접근 방식이 어떤 것인지는 아직 뚜렷하지 않다. 하라 소장은 디지털 아닐라 개발 작...

후지쯔 양자컴퓨팅 디지털아닐라 2019.05.20

과기정통부, 양자컴퓨팅 핵심기술개발과 연구저변 확대 위해 5년 간 445억 원 투자

양자역학의 원리를 활용해 기존 슈퍼컴퓨터 대비 수백만 배 이상의 계산 성능을 발휘하는 양자컴퓨팅 등 차세대 ICT원천기술 개발 추진이 본격화된다. 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 ‘양자컴퓨팅 기술개발사업 추진계획’과 ‘2019년도 차세대 정보컴퓨팅 기술개발 사업추진계획’ 등을 확정하고 사업을 본격 추진한다고 밝혔다. 먼저, 과기정통부는 최근 세계적으로 실용화 가능성에 대한 탐색‧연구가 활발한 양자컴퓨터 핵심기술을 국내 자체적으로 확보하기 위해 ‘양자컴퓨팅 기술개발’ 사업을 새로이 추진한다. 향후 5년 간 양자컴퓨터 하드웨어 등 핵심 원천 기술개발과 양자컴퓨팅 신아키텍처, 양자알고리즘, 기반 소프트웨어 등 미래유망 분야에 총 445억 원을 투자할 계획으로 2019년에는 총 60억 원이 투입된다. 또한 부족한 국내 양자컴퓨팅 연구저변을 보완‧확대하기 위해 과학과 공학 분야 연구자 간의 융합연구를 촉진하고 글로벌 연구생태계와의 교류‧협력 활성화도 지원할 계획이다. 아울러, 소프트웨어‧컴퓨팅분야의기초‧원천기술 확보를 위해 지난 2010년부터 추진해온 ‘차세대정보컴퓨팅기술개발’ 사업을 통해 시스템 소프트웨어, 소프트웨어공학, 정보및지능시스템,휴먼컴퓨터인터랙션(HCI) 등 4개 분야의 핵심원천기술개발에 총 134억 원을 지원한다. 한편, 과기정통부는 중‧장기적 관점에서 차세대 핵심기술 확보를 위해 ICT 기초‧원천연구 활성화를 적극 추진할 계획으로, 특히 기초‧원천연구와 기술개발 및 실증, 기업지원을 패키지형으로 연계함으로써 과학기술과 정보통신 융합의 시너지를 극대화하는 데 초점을 맞출 예정이다. 과기정통부 고서곤 기초원천연구정책관은 “국내ICT산업의세계적인 명성에 걸맞은 핵심원천기술력 확보를 위해 창의적이고 도전적인 ICT 기초‧원천연구 지원을 더욱 강화해 나갈 계획”이라고 밝혔다. editor@itworld.co.kr

양자컴퓨팅 과기정통부 2019.01.31

2018년 가장 기상천외한 IT 업계 사건 10가지

한 해 동안 있었던 것 중 가장 멋지고 가장 별난 IT 분야의 이야기를 고르기란 쉽지 않다. 특히 이런 이야기가 너무 많을 때 어렵다. 이런 에피소드를 모두 포함하기보다는 조금 더 ‘색다른’ 에피소드나 사건을 선정했다.   1. 커피 드론 첫 번째는 IBM과 커피 배달 드론에 대한 ‘쿨’한 이야기이다. 빅 블루(IBM)은 복잡한 센서가 장착된 커피 배달 드론에 대한 특허를 신청했다. 특허 신청서에 따르면, 이 시스템은 다음과 같이 작동한다. “작은 무인 비행 차량에 커피 한 잔을 매단다. 드론은 커피를 배달할 사람이 있는 지역으로 비행을 한다. 그러면 커피를 원하는 사람 옆에 정지할 수 있다.” 이 드론 시스템은 멍청하지 않다. 위치와 시간에 대한 데이터를 수집할 수 있다. 트렌드를 파악할 수 있다면, 예를 들어 오후 3시에 피로를 느낀다고 가정하면, 요청하지 않아도 매일 그 시간에 비행을 해서 커피를 배달할 수 있다. 시장화가 될까? 그럴 가능성이 있다.   2. 정말 나쁜 공항의 보안 체계 다음은 별난 사례인데, 런던이 배경이다. 한 남자가 도서관에 가는 길에 인도에 떨어져있는 USB 플래시 드라이브 1개를 발견했다. 컴퓨터를 부팅해 USB를 삽입하자, 런던 히드로 공항의 온갖 보안 관련 정보가 들어있었다. 여왕을 비롯한 VIP 여행객의 보안 절차, 모든 폐쇄형 경비 카메라의 위치, 히드로 공항의 터널과 히드로 익스프레스 전철역의 비상 통로가 기록된 지도 같은 정보이었다. 영국 ICO(Information Commissioners Office)는 “네트워크웨 위치한 개인 데이터를 안전하게 보관하지 못했다’는 이유로 히드로 공항(Heathrow Airport Limited, HAL)에 15만 4,000달러의 벌금을 부과했다. 더 레지스터(The Register)의 보도에 따르면, ICO 조사 결과 HAL 직원 6,500명 중 데이터 보호 교육을 받은 직...

보안 양자컴퓨팅 드론 2018.12.27

"양자 컴퓨팅부터 인공지능까지" 주목해야 할 디지털 파괴 : 가트너 심포지엄

IT 전문가라면 현재의 비즈니스 프로세스를 강화하거나 뒤바꿀 잠재력을 지닌 몇 가지 새로운 기술에 관심을 가져야 한다. 가트너의 연례 심포지엄/IT 엑스포는 IT 고객이 이러한 변화에 대비하도록 돕기 위한 행사라는 점을 내세운다. 올해에는 양자 컴퓨팅, 인공지능, 소프트웨어 전송 및 기타 비즈니스의 양상을 근본적으로 바꿀 수 있는 기술이 핵심 주제로 논의됐다. 가트너 부사장 겸 펠로우 대릴 플러머는 지난 주 컨퍼런스에서 “디지털 파괴(Digital Disruption)는 가상(virtual)이라는 특성 탓에 기술로 촉발된 과거의 파괴에 비해 대처하기가 훨씬 더 어렵다”면서 “CIO는 비즈니스 책임자와 함께 조기에 신호를 인지하고 우선 순위를 부여해 대응하는 전문성을 길러 디지털 파괴에 대비해야 한다”고 강조했다. 빠른 속도로 다가오는 양자 컴퓨팅 5년 이내에 가장 파괴적인 영향을 미칠 기술 중 하나는 양자 컴퓨팅 또는 양자 컴퓨팅 서비스를 사용해서 난제를 해결하거나 새로운 애플리케이션을 제공하는 기술이다. 가트너에 따르면 양자 컴퓨터가 가진 병렬 실행과 기하급수적 확장성은 전통적인 접근 방법으로 풀기에는 너무 복잡하거나 기존 알고리즘으로 답을 찾기에는 너무 오랜 시간이 걸리는 문제에 적합하다는 것을 의미한다. 양자 컴퓨팅 발전에 따라 가장 큰 혜택을 얻을 분야는 자동차, 금융, 보험, 제약, 군사, 연구 등이다. 가트너 부사장 겸 펠로우 데이비드 시어리는 “기술이 아직 초기 단계에 있는 동안 배워야 한다. 양자 컴퓨팅이 효과를 발휘할 만한 실제 세계 문제를 파악하고 보안에 미칠 영향에 대해 고려하라”고 말했다. 가트너에 따르면, 양자 컴퓨팅의 후보 애플리케이션은 다음과 같다. - 머신러닝 : 더 빠르고 구조화된 예측을 통한 ML 개선 - 인공지능 : 더 빠른 계산으로 인지, 이해, 자기 인식, 회로 고장 진단/이진 분류기가 개선될 수 있다. - 금융 :...

가트너 나노기술 심포지엄 2018.10.25

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