이미지 확대보기21일 뉴욕증시에 따르면 블룸버그통신은 구글의 양자 AI 부서가 엔비디아의 슈퍼컴퓨터 에오스(Eos)를 이용해 양자 프로세서가 작동하기 위해 필요한 물리적 상황을 모의실험하는 방식으로 협력하기로 했다. 또 아이온큐와 엔비디아는 쿠다 시스템을 연결해 양자컴퓨팅 슈퍼컴 개발에 협력하기로 했다. 미국 빅테크(거대 기술 기업) 구글이 양자컴퓨팅 개발에 속도를 내기 위해 인공지능(AI) 반도체 선두 주자인 엔비디아와 손을 잡았다. 양자 프로세서가 강력해질수록 실제 정보와 '소음'으로 불리는 간섭 현상을 구분하기 어려워지는 문제가 있다. 엔비디아는 이 부분에서 구글에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.
협력의 형태는 엔비디아가 액셀러레이터 칩으로 구동되는 슈퍼컴퓨터를 제공하고, 이를 통해 양자 시스템상의 부품들이 어떻게 환경과 상호 작용하는지 모의실험하는 방식이다. 많은 양자 칩이 제대로 작동하려면 극도의 저온 상태로 냉각되어야 한다.
기존의 방식을 쓸 경우 비용과 시간이 많이 들었으나 엔비디아 시스템을 이용하면 일주일 정도 걸리던 작업을 몇 분으로 줄일수 있다. 비용도 경감된다. 구글 양자 AI 부서의 기프레 비달 연구원은 인터뷰에서 "소음을 억제하면서 양자 하드웨어의 규모를 키워야만 상업적으로 유용한 양자컴퓨터 개발이 가능하다"면서 "(엔비디아 기술을 이용해) 점점 커지는 양자 칩의 설계에서 소음의 영향에 대해 탐구하고 있다"고 말했다.
양자컴퓨팅 분야는 양자역학을 이용해 현재의 반도체 기술 기반 제품보다 훨씬 빠른 기기를 만들어내는 것을 목표로 하지만 아직은 개발 초기 단계에 있다. 여러 회사가 양자컴퓨팅에서 주요한 진전을 이뤘다고 주장하지만, 대규모로 상업적으로 이용되려면 수십 년이 걸릴 것이라는 전망이 나온다. 엔비디아와 구글의 발표는 미국 애틀랜타에서 진행 중인 '슈퍼컴퓨팅 2024'(SC 2024) 콘퍼런스 행사에서 나왔다.
인공지능 반도체 대장주 엔비디아와 양자컴퓨팅의 1인자 아이온큐는 반도체 처리 속도를 획기적으로 높이기위한 "양자컴퓨팅 공동개발"에 나서고 있는 가운데 양자 컴퓨팅 및 네트워킹 산업에서 최초로 엔비디아 쿠다-Q(NVIDIA CUDA-Q) 플랫폼과 아이온큐 양자 컴퓨팅 하드웨어를 활용한 엔드투엔드 애플리케이션 워크플로우를 시연했다. 뉴욕증시 일각에서는 양자컴퓨팅 협력사업이 궤도에 올라가면 " 쿠다(CUDA) AI 반도체 시스템 혁명"이 올 것으로 보고 있다. 뉴욕증시에 따르면 양자컴퓨팅 기업 아이온큐(IONQ)는 이날 보도자료에서 양자 컴퓨팅 및 네트워킹 산업에서 최초로 엔비디아 쿠다-Q(NVIDIA CUDA-Q) 플랫폼과 아이온큐 양자 컴퓨팅 하드웨어를 활용한 엔드투엔드 애플리케이션 워크플로우를 시연했다고 발표했다.
슈퍼컴퓨트 2024(SuperCompute 24, 이하 SC24)에서 공동 발표를 통해 공개된 이번 애플리케이션은 하이브리드 양자-고전적 접근법을 활용해 분자 전자 구조의 특정 특성을 계산하는 워크플로우를 매끄럽게 통합해 냈다. 이 접근법은 약물 분자가 인체 단백질과 상호작용하는 방식을 분석하는 등, 화학 분야의 다양한 상업적 응용에 유용하게 활용될 수 있는 기술이다. 이번 성과는 양자 처리 장치(QPU)와 NVIDIA CUDA-Q 플랫폼의 가속화된 이질적 컴퓨팅 기능을 결합한 새로운 솔루션 개발로 받아들여지고 있다.
아이온큐는 2023년 부터 비디아 쿠다 NVIDIA CUDA-Q를 지원해왔다. CUDA-Q는 QPU와 GPU를 하나의 워크플로우로 통합하고 프로그래밍할 수 있도록 돕는 하이브리드 양자-고전적 컴퓨팅 플랫폼이다. 이번 시연은 아이온큐 포르테(IonQ Forte), 아이온큐 하이브리드 서비스 스위트(IonQ Hybrid Services suite), CUDA-Q, NVIDIA A100 텐서 코어 GPU를 조합해 진행됐으며, 이 구성은 클라우드와 온프레미스 환경 모두에 배포 가능하다고 한다. SC24에서 선보인 이 기술은 향후 생명공학 응용을 위한 분자 역학 모델링을 더욱 발전시키는 데 중요한 발판이 될 것이라고 양측은 보고 있다. 아이온큐는 최근 118개 특허를 보유한 큐비텍을 인수하면서 주가가 크게 올랐으나 그동안 너무 올랐다는 과열 경보가 나오면서 조정을 맏고잇다. IonQ는 큐비텍 인수로 총 600개가 넘는 미국 및 국제적으로 발행되고 보류 중인 특허를 보유하게 된다. IonQ의 엔지니어링 및 기술 담당 부사장인 딘 카스만은 "신규 특허는 IonQ의 연구 개발팀이 확장 가능하고 고성능의 엔터프라이즈급 시스템 생산에 큰 도움이 될 것"이라고 강조했다.
아이온큐 주가가 급등한 또 하나의 요인은 큐비텍 인수이다. 아이온큐는 큐비텍 인수를 통해 기존 양자컴퓨터를 넘어 양자 네트워크 분야로 사업 영역을 확장할 계획이다. 아이온큐는 또 설계 소프트웨어 업체 앤시스와의 제휴 및 아스트라제네카와의 양자 컴퓨팅 애플리케이션 개발 계획도 밝혔다. 미국 뉴욕증시에서는 미국 대선에서 당선된 트럼프가 양자컴퓨팅 육성에 역점을 둘 것으로 기대하고 있다.
양자컴퓨팅은 기존 컴퓨터의 이진법과는 전혀 다른 Qbit를 이용해 데이터를 처리한다. Qbit는 ‘quantum bit’의 줄임말로 비트가 0과 1을 각각 가질 수 있을 뿐만 아니라 0과 1을 동시에 가질 수 있다. 동시에 가질 수 있다'는 것이 가장 큰 차이다. 양자 컴퓨팅은 컴퓨터 과학, 물리학, 수학의 여러 측면으로 이루어진 종합적 분야로서 양자역학을 활용해 기존의 컴퓨터보다 빠르게 복잡한 문제를 해결할 수 있다. 아이온큐는 이 양자컴퓨팅 기술에서 가장 앞서 있다. 아이온큐의 주가 급등으로 양자컴퓨터 관련주도 요동쳤다. 케이씨에스(115500)와 한울소재과학(091440) , 엑스게이트(356680), 우리로(046970) 등이 아이온큐 관련주로 분류되고 있다. .
김대호 글로벌이코노믹 연구소장 tiger8280@g-enews.com
