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[퀀텀 혁명] ⑬한국IBM “양자컴퓨팅 생태계 확산...파트너 프로그램, 전문가 육성 시동"

입력 : 2018.05.16 13:48:06


최용석 기자

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양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 암호화 등 최근 ICT 업계를 중심으로 '양자' 기반 기술에 대한 관심이 부쩍 늘었다. 실험실 수준에 불과하던 연구 개발 성과도 어느덧 실용화 단계를 논의하는 수준까지 이르렀다. 양자 관련 기술이 왜 중요한지, 현재 어느 단계까지 와 있는지 정리하고, 장차 우리의 삶을 어떻게 바꿀 것인지 전망해 본다. [편집자 주]

양자컴퓨터는 서서히 기술적 한계가 보이는 고성능 컴퓨터 시장을 타개할 수 있는 미래의 컴퓨팅 기술의 대표주자로 꼽힌다. 양자 특유의 특성을 활용, 기존의 컴퓨터로는 오랜 시간이 걸리는 복잡한 계산을 순식간에 풀어낼 수 있을 것으로 기대하기 때문이다.

인텔, 구글, 마이크로소프트 등 내로라하는 글로벌 ICT 기업들이 양자컴퓨터 및 관련 기술 개발에 열을 올리는 것도 양자컴퓨터가 그만큼 중요한 미래 컴퓨팅 부문의 핵심이기 때문이다.

▲IBM의 최근 양자컴퓨팅 전략을 소개하고 있는 엄경순 한국IBM CTO 전무. / 한국IBM 제공

물론 IBM도 빼놓을 수 없다. 이미 IBM은 최대 20큐비트(qbit, 양자 연산 단위)급의 양자컴퓨터를 실용화, 협력사들과 함께 관련 기술을 연구하고 있다. 과거 본격적인 '상용 컴퓨터'의 기초를 닦은 기업답게 양자컴퓨터 분야에서도 가장 빠른 행보를 보이고 있다.

엄경순 한국IBM CTO 전무는 "IBM은 2016년 5월 '퀀텀 클라우드 서비스'라는 이름으로 5큐비트급의 양자컴퓨터를 선보이고, 이를 누구나 체험해볼 수 있도록 무료로 공개했다"며 "2017년 3월에는 'IBM Q' 브랜드로 범용 양자 시스템 사용 프로그램과 개발 도구를 출시했으며, 50큐비트급 양자 컴퓨터의 시범 운영에 성공하고 12개 기업 및 연구소, 학교와 양자컴퓨터의 공동 개발을 위한 'IBM Q 네트워크'를 출시하는 등 바쁘게 움직여왔다"고 말했다.

특히 엄 전무는 IBM이 양자컴퓨터 분야에서 다른 기업들과의 차별점으로 ▲업계에서 유일하게 양자 컴퓨팅 상용화에 대한 로드맵을 공개한 것과 ▲클라우드를 통한 자사 양자컴퓨터 기술 공개의 두 가지를 꼽았다.

IBM Q 네트워크는 포춘(Fortune)지가 선정한 글로벌 500대 기업 및 연구 기관 중 12곳과 파트너십을 맺고, IBM Q 시스템을 바탕으로 양자컴퓨팅 기술을 다양한 산업 분야에 적용하기 위해 공동으로 관련 기술을 개발 및 연구하는 프로그램이다.

내부적으로만 테스트 중인 경쟁사들과는 달리 외부 기업 및 연구소와 협력함으로써 상업적으로 이용 가능한 범용 양자컴퓨팅 시스템 출시에 한발 앞서 있다는 것이다. 적용 분야도 단순 IT뿐 아니라 반도체, 화학, 인공지능, 자율주행, 금융 분석·예측·평가, 소재연구, 제조업 등 다양하다.

또한, 개발자들에게는 'Q 익스피리언스(Q Experience)'를 통해 양자컴퓨터를 직접 경험하고 개발까지 해볼 기회를 제공함으로써 양자컴퓨팅 기술의 실용화 및 상용화를 가속하고 있다고 덧붙였다.

엄 전무에 따르면 현재 IBM Q 익스피리언스는 전 세계 1500개 이상의 대학교와 300개 이상의 고등학교, 300개 이상의 사립교육 기관 등에서 8만 명이 넘는 사용자가 이용하고 있다. 이미 300만 건 이상의 실험이 실행됐으며, 이에 기반을 둔 65개 이상의 외부 연구 출판물이 출간됐다. 개발자라면 누구나 등록해 무료로 이용할 수 있으며, 소스코드 등을 비롯한 개발 도구도 제공된다.

올해 IBM 양자컴퓨팅 기술의 목표는 자사의 기술 로드맵 발전과 더불어 '양자컴퓨팅 생태계의 확산'이다. 기술적인 리더십을 유지하는 동시에 자사 양자컴퓨팅 기술의 공유 프로그램을 확대해 관련 생태계를 조성하고 육성한다는 방침이다.

엄 전무는 "IBM의 양자컴퓨팅 생태계 확대 프로그램은 크게 3가지 유형으로 나눌 수 있다. 이미 진행 중인 'IBM Q 네트워크'가 그중 하나로, IBM과 협력사가 가장 긴밀하게 협력하는 파트너 모델이다"며 "남은 두 가지는 지역 거점을 중심으로 양자컴퓨팅 기술의 교육과 연구, 개발을 확대하는 'Q 네트워크 허브(Network Hubs)' 프로그램과 새로운 스타트업이 양자컴퓨팅 기술을 이용하고 활용할 수 있도록 돕는 'IBM Q 스타트업 멤버(Startup Members)' 프로그램이다"고 말했다.

IBM Q 네트워크 허브는 전 세계 대륙별, 지역별 주요 대학 및 연구소에 IBM이 자사의 양자컴퓨팅 기술과 노하우를 제공하면 연구 및 교육을 통해 확산하는 거점의 역할을 하게 된다. 영국 옥스퍼드 대학, 일본 게이오 대학, 호주 멜버른 대학 등이 현재 IBM Q 네트워크 허브의 대표적인 예다.

▲엄경순 한국IBM CTO 전무. / 한국IBM 제공

엄 전무는 국내에서는 이미 삼성전자가 반도체 분야에서 IBM Q 네트워크 파트너사로 긴밀한 협력 관계에 있으며, Q 네트워크 허브 프로그램에서도 국내 모 연구소와 논의 중이라고 덧붙였다.

양자컴퓨팅 기술을 널리 알리는 '전문가'도 육성한다. 이미 IBM은 한국을 비롯해 전 세계 지사에서 전문 인력을 선발, '양자컴퓨팅 에반젤리스트'를 만들기 위한 교육에 들어갔다. 빠르면 6월부터 본격적인 활동을 시작할 전망이다.

향후 로드맵도 상당히 구체적이다. 엄 전무는 "IBM은 이미 5년 이내에 클라우드를 통해 제공되는 상용 퀀텀 시스템을 선보이겠다는 로드맵을 밝힌 바 있다"며 "현재 Q 네트워크 파트너에게 제공하는 20큐비트급 양자컴퓨팅 시스템을 빠르면 올해 말이나 내년 초까지 50큐비트급으로 업그레이드할 계획이다"고 말했다.

작년에 시범 가동에 성공한 50큐비트급 양자컴퓨터를 1년이 훨씬 지나서 실용화하는 이유에 대해서는 '오류 보정'을 이유로 들었다. 현재의 양자컴퓨터 기술은 양자의 중첩 원리(하나의 양자가 여러 다른 상태를 동시에 내포하는 특성)로 인해 필연적으로 결과값에 오류가 발생할 수밖에 없다. 양자컴퓨터가 실용화되려면 이러한 오류를 바로잡아 최대한 정확한 결과를 낼 수 있어야만 한다는 것이 전문가들의 공통된 견해다.

현재 Q 네트워크 프로그램을 통해 제공되는 최대 20큐비트급 양자컴퓨팅 시스템 역시 장기간의 오류 보정을 거쳐 실용화된 것이라고 엄 전무는 설명했다. 경쟁사에서 최대 72큐비트의 양자컴퓨터를 발표했지만, 이는 오류 보정이 적용되지 않은 '단순 큐비트 수치'에 불과하다는 입장이다.

엄 전무는 "양자컴퓨팅은 산업 전반에 걸쳐 혁신의 새로운 시대를 열어 줄 잠재력을 가지고 있다. 예를 들면 인공지능의 새로운 면을 열거나 산업을 변화시키는 새로운 소재를 개발할 수 있다"며 "IBM Q 시스템은 기존 컴퓨터로는 풀 수 없는 현실의 문제를 해결할 수 있는 응용 프로그램을 실행할 수 있다. 새로운 컴퓨팅 모델인 퀀텀 애플리케이션은 양자의 병렬처리를 통해 금융, 물류 및 신소재 개발과 같은 복잡한 문제의 최적화에 이상적으로 대응할 수 있다"며 양자컴퓨팅의 미래에 기대감을 내비쳤다.



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