미국 에너지부 산하 오크리지 국립연구소(ORNL)가 IBM 및 AMD와 협력하여 양자 컴퓨팅 오류 수정(QEC)을 위한 공동 설계 플랫폼(co-design platform)을 출시한다고 발표했습니다. 이번 이니셔티브는 양자 컴퓨팅이 직면한 가장 큰 과제 중 하나인, 양자 프로세서의 속도에 맞춰 큐비트(qubits)의 오류를 식별하고 수정할 수 있는 고전적 소프트웨어의 필요성을 해결하는 것을 목표로 합니다.
플랫폼 구조 및 하드웨어 통합
뉴욕주 포킵시에 위치한 IBM 본사에 구축된 이 플랫폼은 IBM Quantum Nighthawk r2 프로세서와 AMD Instinct MI355X GPU 및 5세대 AMD EPYC 프로세서 기반의 오크리지 국립연구소 Umbra 고성능 컴퓨팅 시스템을 결합합니다. 양자 하드웨어와 고전적 하드웨어 간의 이러한 물리적 근접성은 즉각적인 피드백이 필요한 오류 수정 애플리케이션에 필수적인 초저지연 하이브리드 연산을 가능하게 합니다.
이 뉴스가 중요한 이유
과학적으로 적용 가능한 양자 컴퓨팅은 오류 수정에 의존하며, 이는 양자 프로세서와 병렬로 작동하는 막대한 고전적 컴퓨팅 자원을 필요로 하는 복잡한 과정입니다. 현재 이러한 시스템은 주로 클라우드를 통해 연결되어 데이터 전송 시 복잡성과 지연 시간이 발생합니다. 이 플랫폼은 연구자들이 다음을 수행할 수 있는 통합 환경을 제공합니다.
- 인프라를 직접 구축할 필요 없이 오류 수정 알고리즘을 개발하고 테스트할 수 있습니다.
- 큐비트를 보호하기 위해 여러 계층의 코드를 사용하는 '계층적 오류 수정'과 같은 기술을 탐구할 수 있습니다.
- 양자-고전적 워크플로우를 최적화하여 2028년까지 100개의 논리적 큐비트 달성을 목표로 하는 미국 에너지부의 '제네시스 미션(Genesis Mission)' 목표 달성을 위한 기반을 마련합니다.
미래 전망
이번 조치는 CPU, GPU, 양자 프로세서가 하나의 시스템으로 작동하는 양자 중심의 고성능 컴퓨팅을 강화하기 위한 광범위한 전략의 일환입니다. 참여 기관들은 이 플랫폼을 사용하여 IBM이 2029년까지 출시할 계획인 오류 허용 양자 컴퓨터인 IBM Quantum Starling 시스템을 지원할 소프트웨어와 프로세스를 개발할 계획입니다.