인텔, 양자 소프트웨어개발도구(SDK) 1.0 버전 출시

인텔은 지난달 28일 양자 소프트웨어 개발 도구(SDK) 1.0 버전을 출시했다고 3일 밝혔다.

인텔 양자 SDK는 올해 출시될 인텔의 양자 제어 칩인 호스리지(Horse Ridge) 2와 인텔의 양자 스핀 큐비트 칩을 포함한 인텔의 양자 하드웨어와 인터페이스 할 수 있는 시뮬레이션용 양자 컴퓨터다. 개발자는 해당 키트를 통해 시뮬레이션에서 양자 알고리즘을 프로그래밍할 수 있다. 업계 표준 로레벨가상머신(LLVM) 컴파일러 툴체인 기반 C++로 쓰여진 직관적인 프로그래밍 인터페이스를 탑재했다. 인텔의 SDK는 C/C++ 및 파이썬 애플리케이션과 원활한 인터페이스를 제공해 더욱 다양하고 맞춤화할 수 있다.

인텔 양자 SDK 버전 1.0은 양자-클래식 하이브리드 알고리즘을 실행하는 데 최적화된 양자 런타임 환경을 제공한다. 개발자는 더 많은 수의 일반 큐비트 또는 인텔 하드웨어를 나타내는 큐비트 시뮬레이션을 위해 두 가지 대상 백엔드 중 하나를 선택할 수 있다.

인텔 호스리지2 웨이퍼

첫 번째 백엔드는 고성능 오픈소스 일반 큐비트 시뮬레이터인 인텔 양자 시뮬레이터(IQS)다. IQS는 단일 노드에서 32 큐비트, 다중 노드에서 40 큐비트 이상을 처리할 수 있는 백엔드를 갖추고 있다. 두 번째는 인텔 양자점 큐비트로 하드웨어를 시뮬레이션하고 인텔 실리콘 스핀 큐비트의 콤팩트한 모델 시뮬레이션을 가능하게 하는 타겟 백엔드다. 인텔의 큐비트는 실리콘 트랜지스터 제조에 대한 인텔의 전문성을 활용하여 대규모 양자 컴퓨터를 구축한다.

사용자는 SDK를 통해 소규모 워크로드를 개발해 큐비트에서 알고리즘을 효율적이고 정확하게 실행하기 위해 양자 컴퓨터의 시스템 아키텍처에서 필요한 기능을 확인할 수 있다. 인텔은 SDK를 내부적으로 사용해 양자 하드웨어와 소프트웨어를 함께 공동 설계함으로써 시스템 개발을 가속화하고 있다.

SDK는 양자 애플리케이션 개발 시 더 큰 유연성을 제공하는 사용자 맞춤 지정 및 확장 가능한 플랫폼이다. 기존 컴퓨팅 개발의 표준 기능인 컴파일러 파일을 비교해 알고리즘이 컴파일러에서 얼마나 잘 최적화되었는지 파악할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 사용자는 소스 코드를 보고 더 낮은 수준으로 데이터를 추상화해 시스템이 데이터를 저장하는 방식에 대한 인사이트를 얻을 수 있다.

컴파일러 확장 기능을 통해 개발자는 양자 알고리즘의 결과를 C++ 프로젝트에 통합해 양자 근사 최적화 알고리즘(QAOA) 및 변형 양자 고유 해석기(VQE)과 같은 하이브리드 양자-클래식 알고리즘에 필요한 피드백 루프를 시작할 수 있다.

인텔 개발자 클라우드 사용자는 단일 계산 노드에서 최대 32 큐비트, 다중 노드에서 40 큐비트 이상의 애플리케이션 및 알고리즘을 시뮬레이션할 수 있는 실행 파일을 구축할 수 있다.

인텔 양자 SDK 1.0 구성

인텔은 양자 컴퓨팅 분야를 발전시키기 위해 개발자 커뮤니티를 구축하고 있다. 우선 인텔은 펜실베니아 대학교, 데겐도르프 공과 대학교, 게이오 대학교, 오하이오 주립대학교, 펜실베니아 주립대학교 등 5개 대학에 양자 교과 과정을 개설해 다른 대학과 공유하고 학계 전반에 걸쳐 양자 컴퓨팅 사용을 확산하기 위한 보조금을 지원했다.

독일 뮌헨 소재 데겐도르프 공과대학교는 기체역학 및 액체역학에 중요한 유체 역학 문제를 탐구하기 위해 SDK를 활용하고 있다. 지난 1월 인텔은 인텔 양자 컴퓨팅 챌린지를 데겐도르프 공과대학교에서 개최했다. 참가자들은 이미지 노이즈 제거, 현실적 이미지 생성 및 구조화되지 않은 검색 문제 해결 등을 포함해, 인텔 양자 SDK 베타 버전을 사용해 양자 활용 사례를 탐구했다. 또다른 베타 사용자인 레이도스는 양자 머신 러닝, 재료 시뮬레이션 및 순간 이동, 블랙홀, 웜홀과 같은 천체 물리학 문제와 같은 애플리케이션을 연구하고 있다.

인텔 양자 SDK 1.0은 인텔 개발자 클라우드 원API에서 사용 가능하다.

인텔은 향후 기능을 추가해 새로운 버전의 SDK를 선보이고, 인텔 양자 하드웨어와 SDK를 원활하게 통합할 계획이라고 밝혔다.

앤 맷수라 인텔랩 양자 애플리케이션 및 아키텍처 부문 디렉터는 “인텔 양자 SDK는 프로그래머들이 미래의 대규모 상용 양자 컴퓨터에 대비할 수 있도록 지원한다”며 “개발자가 시뮬레이션 상에서 양자 알고리즘과 애플리케이션을 만드는 방법을 배우는 데 도움이 될 뿐 아니라, 인텔의 양자 하드웨어가 출시됐을 때 개발자들이 준비되도록 애플리케이션 개발을 가속화할 개발자 생태계를 구축해 산업을 발전시킬 것"이라고 강조했다.