“실제 문제를 해결하기 시작”··· D-웨이브, 양자 컴퓨터로 새 자성 물질 개발 발표

MRI 기계, 하드 드라이브, 무선 충전기, 휴대폰 스피커 등에 공통으로 활용되는 재료로는 자석이 있다. 새로운 자성 물질을 개발하면 이들 범주의 기기를 혁신할 수 있다. 하지만 연구와 개발에 많은 비용이 든다. “새로운 자성 물질을 발견하기 위한 애플리케이션이 꽤 많이 필요하기도 하다”라고 양자 컴퓨터 기업 D-웨이브의 앨런 바라츠 CEO는 말했다.

지난 14일 D-웨이브의 발표가 눈길을 끄는 이유가 여기에 있다. 회사는 자사의 양자 컴퓨터로 복잡한 자성 물질을 시뮬레이션할 수 있다고 발표했다. 단순한 이론적 연습이 아니라 실제 문제 해결에 활용될 수 있다는 의미인 셈이다.

발표에 따르면 D-웨이브의 컴퓨터는 해당 작업을 단 몇 분 만에 해냈다. 오늘날 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로도 거의 100만 년이 걸렸을 작업이며, 지구 전체가 1년 동안 소비하는 것보다 더 많은 전력을 소비했을 것이라고 회사는 강조했다.

바라츠는 14일 개최한 미디어 행사에서 “D-웨이브가 이처럼 중요한 이정표를 업계 최초로 달성했다. 우리는 복잡한 물질 시뮬레이션 문제에 대한 양자 우월성을 입증했다. 업계 최초의 성과다”라고 말했다. D-웨이브의 이번 논문은 사이언스 저널에서 동료 평가 과정을 거쳤다.

D-웨이브가 비교한 대상은 에너지부의 오크리지 국립 연구소에 있는 프론티어 슈퍼컴퓨터였다. 한때 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터였지만, 지난 11월에 2위로 밀려난 머신이다.

한편 다른 두 곳의 연구 그룹이 이번 D-웨이브의 성과와 비교되는 논문을 발표했는데, 이들은 고전적인 컴퓨터로 동일한 문제를 해결했다고 주장했다. 바라츠는 그러나 플랫아이언 연구소와 로잔 연방 공과대학(EPFL)이라는 두 경쟁 그룹이 문제의 아주 작은 부분만을 다루고 있다고 전했다.

양자의 상업적 이용

D-웨이브에 따르면 NTT 도코모, 미쓰비시 부동산, 폭스바겐, 도요타, 패티슨 푸드 그룹, 포드 오토산 등이 이미 생산 현장에서 D-웨이브의 양자 컴퓨터를 사용하고 있다. D-웨이브의 최고 개발 책임자인 트레버 랜팅는 로스 알라모스 국립 연구소와 취리히 슈퍼컴퓨팅 센터 등이 이미 자기 시스템을 시뮬레이션하기 위해 D-웨이브의 어닐링 양자 컴퓨터를 사용하는 방법을 탐색하고 있다고 전했다.

그는 “관심이 점점 더 증가하고 있다. 이러한 시뮬레이션의 폭과 깊이가 발전함에 따라 기업에서 이를 채택하는 것을 볼 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 이정표를 달성하는 데 사용된 어드밴티지2(Advantage2) 컴퓨터다. 현재 D-웨이브의 립(Leap) 실시간 양자 클라우드 서비스에서 서비스되는 기종이다. 참고로 어드밴티지2의 최신 모델은 양자 우월성을 입증하는 데 사용된 모델보다 4배 더 크다.

랜팅은 D-웨이브의 양자 플랫폼이 클라우드 플랫폼을 통해 99% 이상의 가용성을 제공하는 유일한 플랫폼이라고 강조했다. 그는 “그리고 우리는 실제로 시스템 사용에 있어 SLA를 초과하고 있다. 이러한 회사는 현재 업계에서 우리 뿐이다”라고 말했다.

그러나 어닐링 양자 컴퓨터의 단점도 있다. IBM, 아이온Q, 앨리스 앤 밥, 큐에라 등의 회사에서 구축하고 있는 범용 양자 컴퓨터가 아니라는 점이다. 초기 아날로그 컴퓨터에 더 가까운 특징을 가지며, 결과적으로 사용 사례가 제한적이다.

한편 D-웨이브에 따르면, 회사의 양자 컴퓨터는 자기 시스템을 시뮬레이션하는 새로운 사용 사례 외에도 인력 스케줄링, 생산 스케줄링, 물류 경로 설정, 자원 최적화, 화물 적재와 같은 비즈니스 최적화 문제를 해결하는 데 사용된다. 또한 금융 서비스, 신약 개발, 결함 탐지, 공급망 관리에도 사용되고 있다.

D-웨이브는 최신 어드밴티지2의 경우 이전 어드밴티지 버전보다 더 빠르고 안정적이며, 더 유연하기도 하다고 밝혔다. 랜팅은 “제어 기능에서 혁신을 이뤘다. 제어 기능이 발전함에 따라, 프로세서에서 수행할 수 있는 시뮬레이션의 범위가 넓어질 수 있다”라고 말했다.
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