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구글 “양자 컴퓨터 상용화까지는 10년 이상 걸려”
  • 원태영 기자(won@sisajournal-e.com)
  • 승인 2019.10.31 15:42
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이진법 컴퓨터보다 속도 빨라···핵심은 ‘시카모어’ 프로세서
구글
구글코리아는 31일 서울 역삼동 본사에서 ‘양자 우위’를 주제로 화상 포럼을 개최했다. / 사진=구글코리아

최근 구글이 발표한 ‘퀀텀 슈프리머시(양자 우위)’ 기술 구현에 ‘시카모어’ 프로세서가 있었던 것으로 나타났다.

구글코리아는 31일 서울 역삼동 본사에서 ‘양자 우위’를 주제로 화상 포럼을 개최했다. 이번 포럼에는 제이미 야오 구글 AI퀀텀팀 하드웨어 부문 엔지니어와 케빈 새칭거 연구원이 발표자로 나섰다. 

앞서 구글 AI 퀀텀팀은 퀀텀(양자) 컴퓨터가 기존 슈퍼컴퓨터로 1만 년에 걸쳐 수행해야 하는 연산을 불과 200초 만에 해결할 수 있다는 논문을 국제 학술지 ‘네이처’에 발표했다. 이를 통해 구글은 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터의 연산 능력을 넘어서는 상태인 이른바 ‘퀀텀 슈프리머시(양자 우위, Quantum Supremacy)’를 처음으로 달성했다고 밝혔다.

양자 컴퓨터는 양자역학을 기반으로 정보를 처리하는 컴퓨터다. 기존 컴퓨터가 0과 1로 표기되는 데이터를 기반으로 정보를 저장한다면, 양자 컴퓨터는 데이터를 큐비트(양자비트) 단위로 읽는다. 큐비트는 0과 1의 값을 동시에 가질 수 있으므로 2큐비트는 4개의 조합된 정보(00, 01, 10, 11)를 동시에 처리하는 것이 가능하다. 그만큼 기존 컴퓨터와 비교해 속도가 빠를 수 밖에 없다.

시카모어
시카모어 프로세서 / 사진=구글

구글의 양자 우위 실험은 프로그래밍이 완전히 가능한 54큐비트 프로세서인 ‘시카모어’를 통해 구현됐다. 시카모어는 분진, 전자기장, 빛 등에 의한 손상을 막기 위한 금속 커버로 패키징한 뒤 극저온 유지 장치에 넣어 사용한다. 저온 환경을 만들어 주는 이유는 초전도 큐비트가 15mK(15밀리켈빈, 영하 273.135도)의 극저온에서만 제대로 기능할 수 있기 때문이다. 제이미 야오 연구원은 이를 “우주 심연의 온도보다 100배 추운 상태”라고 설명했다.

케빈 새칭거 연구원은 이번 양자 우위 실험 성공을 통해 컴퓨팅 기술이 새로운 시대에 접어들었다고 밝혔다. 새칭거 연구원은 새로운 컴퓨팅 기술의 시대를 ‘니스크(NISQ)시대’라고 정의했다. 그는 양자 우위 증명을 라이트 형제의 비행기 발명에 비유하기도 했다. 니스크는 100개 이상, 1000개 미만의 큐비트를 활용하는 시대를 의미한다. 

양자 컴퓨터는  AI 연구, 신약 개발, 에너지 등의 분야에서 다양한 난제를 해결할 수 있는 잠재력을 기술로 평가받았다. 하지만 이를 상용화하기 위해서는 앞으로 더 많은 노력과 시간이 필요할 것으로 전망된다. 구글은 양자 컴퓨터가 상용화되기까지 향후 10년 간 연구가 더 필요한 것으로 전망했다. 

 

원태영 기자
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원태영 기자
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