[단독] IBM, 49큐비트 양자컴퓨터 시뮬레이션 성공…꿈의 양자우위 시대 열리나

조선비즈
  • 심민관 기자
    입력 2017.10.23 23:29

    미국 IBM이 세계 최초로 49큐비트(Qubit) 양자컴퓨터 시뮬레이션에 성공, ‘양자 우위(quantum supremacy)’ 시대를 예고했다. 양자 우위란 양자컴퓨터의 성능이 디지털 컴퓨터의 성능을 넘어서는 것을 말한다.

    2017년 8월 24일(현지시간) 미국 뉴욕주에 위치한 IBM 토마스왓슨 리서치센터 Q랩 연구소를 방문한 기자가 연구원(오른쪽)으로부터 IBM의 양자컴퓨터에 대한 설명을 듣고 있는 모습. / 심민관 기자
    23일 IBM 관계자와 IBM 리서치 블로그에 따르면, IBM은 최근 49큐비트 양자컴퓨터 시뮬레이션에 성공했다. 전문가들은 49큐비트 양자 컴퓨터의 수준은 기존 어떤 슈퍼 컴퓨터도 풀 수 없는 연산 과제를 수행하는 수준으로 보고 있다.

    양자컴퓨터가 쓰는 정보의 단위는 비트가 아니라 큐비트다. 비트는 0 또는 1을 나타내지만, 큐비트는 0이면서도 동시에 1인 상태, 즉 양자역학적으로 ‘중첩’된 상태를 나타낸다. 이 중첩 상태를 이용하면 병렬 처리가 가능해 연산능력이 기하급수적으로 늘어난다. 이를 ‘양자병렬성’이라고 한다.

    큐비트에 적용된 게이트와 패턴을 차원배열한 구성도. / IBM
    에드윈 페드널트(Edwin Pednault) IBM 연구원은 “IBM Q팀은 하드웨어와 알고리즘 테스트를 개발해 50개 이상의 큐비트 단층 회로를 시뮬레이션 할 수 있음을 입증했다”며 “점점 더 복잡해지는 문제를 해결하기 위해 하드웨어와 양자 컴퓨팅의 힘을 십분 활용하는 양자 우위의 시대가 열리고 있다"고 말했다.

    IBM은 49큐비트 양자컴퓨터 시뮬레이션에 성공한 만큼 수년 내에 양자컴퓨터 개발에도 성공할 것으로 본다. IBM은 “50큐비트 이상의 양자컴퓨터를 이용하면 복잡하고 기하급수적인 연산을 소화할수 있기 때문에 복잡한 물질의 분자구조와 화학 상호 작용을 해석해 새로운 물질이나 의약품 개발에 응용이 가능하다”고 설명했다.

    구글도 50큐비트 이상의 양자컴퓨터 개발에 도전하고 있다. 존 마르티니스 구글 양자컴퓨터 연구 책임자에 따르면, 큐비트 50개를 가진 양자컴퓨터의 연산 능력은 현재 지구상에 존재하는 모든 슈퍼컴퓨터의 컴퓨팅 능력을 합친 것보다 클 수 있다.

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