[단독] 엔비디아, 양자컴퓨터 오류 보정 연구 속도…AI가속기 이후 먹거리 '탄탄'

[더구루=홍성일 기자] 엔비디아가 양자컴퓨터와 슈퍼컴퓨터를 결합하기 위한 연구에 속도를 내고 있다. 엔비디아가 인공지능(AI) 가속기 시장에 이어 양자컴퓨터 시장에서도 영향력을 확대하고 있다.

4일 IT전문매체 테크크런치에 따르면 엔비디아와 양자컴퓨터 기업 퀀텀머신(Quantum Machines)은 양자컴퓨터 오류 보정 문제 해결에 상당한 진전을 보이고 있다.

QM은 지난 2018년 설립된 스타트업이다. 양자컴퓨터를 더 쉽게 구축하고 운영할 수 있도록 하는 하드웨어 플랫폼 '퀀텀 오케스트레이션(QOP)'과 양자컴퓨터를 위한 최초의 표준 범용 언어 'QUA'를 발표하는 등 높은 기술력을 갖췄다는 평가를 받고 있다.

엔비디아와 퀀텀머신은 지난해 3월 세계 최초의 그래픽처리장치(GPU) 가속 양자컴퓨팅 시스템 'DGX 퀀텀'을 선보였다. DGX 퀀텀은 엔비디아의 가속 컴퓨팅 플랫폼과 퀀텀머신의 양자 제어 플랫폼 OPX를 통합해 개발됐다. 엔비디아는 DGX 퀀텀을 통해 연구자들이 양자컴퓨터와 전통적인 컴퓨팅을 결합한 강력한 애플리케이션을 구축할 수 있을 것이라고 전했다.

엔비디아가 퀀텀머신과 DGX 퀀텀을 개발한 것은 양자컴퓨터의 가장 큰 문제를 해결하기 위해서 전통적 형태의 슈퍼컴퓨팅 기술이 필요하기 때문이다.

양자컴퓨터는 0과1이 중첩된 큐비트를 기반으로 작동한다. 중첩을 기반으로 하다보니 전통적인 컴퓨터보다 특정분야에서 최대 30조배까지 빠른 연산이 가능하다. 문제는 중첩상태로 인해 작은 잡음에도 오류를 발생시킨다는 것. 잡음에는 소리, 중력파 등 각종 파장 등이 포함된다. 잡음으로 인해 큐비트가 불안정해지면 양자컴퓨터도 제대로 사용할 수 없게 된다. 이에 양자컴퓨터 개발에 필수 기술로 뽑히는 것이 '양자 오류 보정(Quantum error correction, QEC)'이다.

QEC는 기본적으로 양자컴퓨터 속 큐비트로 진행한다. 실제로 QEC를 위해 사용되는 큐비트가 계산보다 사용되는 큐비트보다 많다. QEC를 위해 사용되는 큐비트를 논리적 큐비트라고 부른다.

엔비디아는 슈퍼컴퓨터 기술을 활용해 오류를 10%만 보정해낼 수 있다면 양자컴퓨터의 논리적 큐비트가 기하급수적으로 향상된 오류 보정 성능을 보여줄 것으로 전망하고있다.

엔비디아는 아직 초기단계 연구이지만 의미있는 성과를 거두고 있는 만큼 퀀텀머신과 협력을 지속해 더 많은 연구자들이 이용할 수 있는 플랫폼을 만들겠다는 목표다. 또한 내년에는 블랙웰 아키텍처를 기반으로 더 강력한 컴퓨팅 플랫폼도 갖출 계획이다.

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