SDT, 양자컴퓨터 클라우드 구축···"누구나 쉽게 이용"

국내 기술로 만든 양자 컴퓨터에 연구자들이 국내 스타트업이 구축한 클라우드 환경에서 편리하게 접속해 이용할 수 있게 된다.

현재 양자 컴퓨터 분야 글로벌 기업들은 클라우드 방식으로 외부 연구자나 기업이 양자 컴퓨터를 활용할 수 있도록 하고 있다.

■ 클라우드 통해 양자 컴퓨터를 모두에게

SDT(대표 윤지원)는 우리나라에서 개발 중인 양자 컴퓨터를 위한 클라우드 사용 환경과 프레임워크를 만들고 있다. 사용자가 접하는 일반 컴퓨터의 명령을 양자 컴퓨터 알고리즘으로 번역해 전달하고, 양자 컴퓨터의 연산 결과물을 다시 일반 컴퓨터에서 볼 수 있게 해 준다. 이런 기능들을 편리하게 쓸 수 있도록 사용자 친화적 웹 환경도 구축한다.

한국과학기술정보연구원(KISTI)의 '확장가능한 양자회로 에뮬레이터 개발 및 클라우드 서비스 기반 구축' 사업의 일환이다.

SDT는 현재 진행 중인 양자 컴퓨터 관련 계측 및 제어 장비 사업과 클라우드 서비스 등을 결합해 양자 컴퓨터 구축과 운영, 활용에 필요한 기술과 서비스를 통합적으로 제공한다는 목표다.

김민규 SDT 개발실장이 양자 컴퓨터 활용을 위한 클라우드 환경 구축 작업에 대해 설명하고 있다. (사진=SDT)

김민규 SDT 개발실장은 "양자 컴퓨터는 초전도 큐비트를 유지하기 위해 강력한 냉각 시설을 필요로 하는 등 제약이 있어 개별 기업이 소유하긴 어렵고 클라우드 방식으로 접근해야 한다"라며 "현재 양자 컴퓨터가 국가 주도로 개발 중인만큼, 연구자와 기업 등에 의해 널리 쓰일 수 있도록 쉽고 효율적인 사용자 환경 구축에 주력하고 있다"라고 말했다.

양자 컴퓨터는 물론, 고전 컴퓨터 기반 시뮬레이터에서도 실행할 수 있는 양자 프로그램 코드를 작성하고 실행할 수 있는 환경을 만드는 것이다. 양자 컴퓨터를 고전 컴퓨터로 감싸고 양측이 신호를 주고받는 시스템을 만들어, 연구자가 고전 컴퓨터를 활용하는 방식으로 양자 컴퓨터도 쓸 수 있게 한다.

이를 통해 국내 양자 컴퓨터 활용 생태계 조성에 기여한다는 목표다. 현재 IBM과 아이온큐가 자사 양자 컴퓨터를 외부에서 클라우드 방식으로 사용할 수 있도록 하고 있으며, 마이크로소프트와 아마존도 클라우드 서비스의 일환으로 '애저 퀀텀'이나 '브래킷' 등의 양자 컴퓨팅 서비스를 제공한다.

SDT는 지난해 양자 컴퓨팅 환경을 가상으로 구현하는 에뮬레이터를 활용해 테스트를 거친 후, 올해 실제 초전도 양자 컴퓨터와 연결해 실제 구동할 수 있도록 개발 중이다. 향후 양자 컴퓨팅을 필요로 하는 연구자나 기업 등을 대상으로 부분 공개한 후 3년 후 일반 공개를 한다는 일정이다.

■ 양자 컴퓨터 HW 이어 SW 기술력도 잡는다

0과 1의 두 비트를 사용하는 고전 컴퓨터와 달리 양자 컴퓨터는 큐비트 사이의 중첩을 활용, 여러 값을 확률적으로 부여할 수 있어 최적값을 찾는 등의 특정 분야에서 연산 속도를 크게 높일 것으로 기대된다. 예를 들어, A와 B 두 지점 사이를 잇는 최적 경로를 찾기 위해 고전 컴퓨팅은 모든 조합을 하나씩 시도해 봐야 하지만, 양자 컴퓨터는 이 과정을 통합해 한번에 연산할 수 있다.

김 실장은 "물질의 상태 변화를 연구하는 물리학자나 유체역학 등을 분석하는 기계공학자, 신소재 개발을 원하는 연구자 등을 1차 대상으로 보고 있다"라고 말했다.