과학

기존 컴퓨터보다 1억 배 빠른 양자 컴퓨터 개발한 디웨이브는?


  • 우예진 기자
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    입력 : 2017-01-07 20:52:23

    인공지능 분야가 급속하게 발전하면서 양자 컴퓨터가 다음 시대의 컴퓨팅 기술로서 주목되고 있다. 양자 컴퓨터에 대한 관심이 높아진 이유 중 하나는 인공지능에서 활용되는 기계 학습 ‘딥러닝’의 성능을 향상시킬 가능성이 보이기 때문이다.

     

    이런 상황에서 상용 양자 컴퓨터가 등장했다. 아마존을 창업한 제프 베조스, 골드만삭스 역시 이 분야에 적극 투자하고 있다.

     

    그렇다면 상용 양자 컴퓨터 시장에서 주목받는 업체는 어디일까? 캐나다 양자 컴퓨터 업체 디웨이브 시스템즈(D-Wave Systems)가 주목된다. 디웨이브 시스템즈가 공개한 정보에 따르면 양자 컴퓨터 디웨이브(D-Wave) 시리즈는 커다랗고 검은 네모난 상자 모양이다.

     

    물론 그냥 검은 상자는 아니다. 일상적으로 우리가 사용하는 컴퓨터와 달리 케이스 내부는 커다란 냉장고처럼 되어 있다. 양자 컴퓨팅의 관건인 양자 상태를 프로세서에서 구현하기 위해서 극저온 냉장 구조를 갖춰야 하기 때문이다. 프로세서는 약 영하 273℃로 식어 있어 절대 영도를 불과 0.015℃만 넘는 온도에서도 구동한다.

     

    기존 컴퓨터의 차이를 살펴보면 기존의 컴퓨터는 실리콘 등을 재료로 트랜지스터를 넣은 전자 회로를 만들어 0과 1 등 2종류의 신호를 전환하거나 조합하면서 동작한다.

     

    양자 컴퓨터 역시 기존 컴퓨터처럼 신호를 활용해 계산하는 것은 동일하다. 하지만 전자 회로의 재료나 처리 방법은 다르다. 재료는 나이오븀(Nb, 내열 합금에 쓰이는 금속제 초전도체) 등을 주로 사용하고 있으며, 0과 1이 동시에 존재하는 00, 01, 10, 11과 같은 중합 상태 신호를 만들어 계산한다. 1개의 비트로 다수의 상태를 표현할 수 있어 조합 최적화 문제를 고속으로 처리할 수 있다.

     

    현재 디웨이브 시스템즈에서는 더 많은 양자 비트를 탑재한 양자 컴퓨터를 개발 중이다. 2,000개 이상의 양자 비트를 탑재한 양자 컴퓨터의 출시가 예정되어 있다.

     

    디웨이브 시스템즈가 양자 컴퓨터를 상용화한 것은 2011년 일이다. 미 항공 우주국(NASA)과 구글은 이 양자 컴퓨터가 출시된 이후 2013년 5월 양자 인공지능 연구소를 설립했다. 그리고 디웨이브 시스템즈의 양자 비트를 1,152개 탑재한 디웨이브 2X를 도입해 성능을 실험했다. 그 결과 현재 컴퓨터 처리 속도와 비교할 때 양자 컴퓨터가 최대 1억 배 빨리 조합 최적화 문제를 푼 것으로 나타났다.

     

    또 미 항공기 업체인 록히드마틴 역시 디웨이브를 나사와 구글을 통해 최초로 구입했다. 남캘리포니아대학(USC)의 양자 계산 센터와 공동으로 양자 컴퓨터를 이용 중이라고 한다.

     

    차세대 기술로 발돋움한 인공지능 연구가 양자 컴퓨터에 의해 빠르게 실용화되고 있다. 향후에도 인공지능과 양자 컴퓨터의 조합이 창출할 수 있는 시너지 효과에 주목할 만하다.




    베타뉴스 우예진 기자 (w9502@betanews.net)
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