IBM, 현존 최고 성능 최첨단 양자 프로세서 '퀀텀 헤론' 선봬

[이데일리 김범준 기자] IBM은 14일 ‘제1회 IBM 퀀텀 개발자 콘퍼런스’를 개최하고 새로운 양자 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 소개했다고 밝혔다.

IBM 퀀텀 헤론(IBM Quantum Heron) 프로세서.(사진=IBM)

IBM 퀀텀 헤론(IBM Quantum Heron)은 현존 최고 성능의 IBM의 양자 프로세서로, IBM의 글로벌 양자 데이터 센터를 통해 사용할 수 있다. 퀴스킷(Qiskit)을 활용해 특정 클래스의 양자 회로를 최대 5000개 2큐비트 게이트 연산까지 정확하게 실행할 수 있다.

이를 통해 IBM 양자컴퓨터에서 복잡한 알고리즘을 실행할 때 기록적인 수준의 규모, 속도, 정확성을 제공한다. 사용자들은 IBM 퀀텀 헤론의 성능을 활용해 재료, 화학, 생명과학, 고에너지 물리학 등 다양한 분야의 과학적 문제를 양자 컴퓨터로 해결하는 방법을 탐구할 수 있다.

이를 두고 IBM은 양자 개발 로드맵의 또 하나의 주요 목표를 달성한 것이라고 설명했다. IBM과 비즈니스 파트너가 양자 우위와 2029년으로 예정된 IBM 오류 수정 첨단 시스템을 향해 나아감에 따라 양자 유용성 시대를 더욱 앞당기게 됐다는 것이다.

IBM 헤론과 퀴스킷의 성능 향상으로 사용자는 최대 5000개의 게이트로 구성된 양자 회로를 실행할 수 있다. 이는 지난해 IBM의 양자 유용성 시연에서 정확하게 실행된 게이트 수의 약 2배에 달하는 수치다. 이를 통해 IBM 퀀텀의 컴퓨터 성능은 무차별 대입 방식의 기존 시뮬레이션 방식보다 더욱 향상됐다는 평가다.

네이처(Nature)지에 게재된 2023년 유용성 실험에서 데이터 당 처리 시간이 총 112시간 소요됐지만, 동일한 데이터를 사용한 같은 실험을 최신 IBM 헤론 프로세서에서 실행한 결과 50배 빠른 2.2시간 만에 완료했다.

IBM은 개발자가 안정성과 정확성, 속도를 갖춘 복잡한 양자 회로를 보다 쉽게 구축할 수 있도록 세계에서 가장 성능이 뛰어난 양자 소프트웨어로 퀴스킷을 발전시켜 오고 있다. 이는 오픈소스 벤치마킹 툴인 벤치프레스를 사용해 측정한 결과에서 입증되며, IBM은 제3자 기관에서 1 000여개의 테스트를 통해 퀴스킷이 다른 플랫폼 대비 가장 높은 성능과 안정성을 갖춘 양자 소프트웨어 개발 키트라는 것을 확인했다.

IBM 퀀텀 플랫폼은 생성형 인공지능(AI) 기반 기능과 IBM 파트너들의 새로운 소프트웨어와 같은 신규 퀴스킷 서비스로 선택지를 더욱 확장하고 있다. 아울러 산업 전반의 전문가 네트워크가 과학 연구를 위한 차세대 알고리즘을 구축할 수 있도록 지원한다.

제이 감베타 IBM 퀀텀 부사장은, “IBM 퀀텀 하드웨어와 퀴스킷의 발전으로 사용자들은 첨단 양자 및 기존 슈퍼컴퓨팅 자원을 결합해 각자의 강점을 결합한 새로운 알고리즘을 구축할 수 있게 됐다”며 “현재 산업 전반에서 발견되는 알고리즘은 QPU, CPU, GPU의 융합으로 만들어지는 미개척 컴퓨팅 분야의 잠재력을 실현하는 데 핵심이 될 것”이라고 말했다.