[클라우드+] IBM "양자컴퓨터 클라우드는 획기적인 사건"

디지털 전환은 코로나19 팬데믹을 거치며 거스를 수 없는 시대적 흐름으로 자리잡았다. 그 중심에는 클라우드가 있다. 기술적인 완성도와 비즈니스 모델의 다변화로 클라우드 산업은 양적 질적 성장의 문턱에 서 있다. 아이뉴스24는 연중기획으로 국내외 클라우드 산업과 정책을 살펴보고 'K-클라우드 생태계'가 나아가야 할 방향을 모색해본다. [편집자주]

[아이뉴스24 김혜경 기자] "퀀텀(양자) 서비스는 양자컴퓨터를 비롯해 소프트웨어와 서비스, 새로운 기회 영역까지 포괄하는 개념이다. 양자컴퓨터 클라우드는 그 중 하나다. 타사가 단순 컴퓨팅 파워만 클라우드로 제공한다면 IBM은 양자 생태계를 구축하고 있다. 수많은 연구기관에서 클라우드로 양자컴퓨터를 활용하고 있다는 점에서 양자컴퓨팅의 상용화는 현재진행형이다."

21일 표창희 한국IBM 양자컴퓨팅 사업본부장은 서울 여의도에서 진행된 아이뉴스24와의 인터뷰에서 IBM의 양자 생태계 구축 전략에 대해 이같이 말했다.

양자컴퓨터가 필요한 이유는 인류가 풀어야 할 난제를 해결하기 위해서다. 고성능의 슈퍼컴퓨터로도 소화할 수 없는 문제를 양자컴퓨팅으로는 거뜬히 처리할 수 있다는 게 그의 설명이다.

일반적인 컴퓨터는 비트(bit)의 이진법을 사용해 정보를 계산하고 처리하지만 양자컴퓨터는 양자물리학의 원리를 이용한다. 단순히 0 또는 1이 아닌 00, 01, 10, 11의 0과 1을 동시에 활용할 수 있는 큐비트를 사용한다.

두 개의 입자는 서로 '얽힘(entanglement)' 상태로 존재하고 1큐비트가 더해지면 성능이 두 배로 늘어난다. ‘2의 n승’으로 증가하므로 16큐비트는 5큐비트보다 2천배(2의 11승) 이상 더 높은 성능을 갖추게 된다. 표 본부장은 "양자컴퓨터가 고전컴퓨터를 대체하지는 않을 것"이라며 "각 컴퓨팅이 필요한 영역이 있으므로 IBM은 두 가지 컴퓨팅을 융합한 하이브리드 형태를 지향하고 있다"고 말했다.

◆"25대 양자컴퓨터 클라우드로…화학·금융·AI 등 연구 활용"

양자컴퓨터는 글로벌 IT 공룡들의 또 다른 격전지다. 하드웨어뿐만 아니라 성능을 높이기 위한 소프트웨어, 애플리케이션 개발에도 박차를 가하고 있다. 걸음마 단계인 양자컴퓨터가 실용적인 수준이 되려면 많은 시간이 소요된다는 의견이 지배적이지만 현 단계에서도 애플리케이션 개발을 비롯해 미래를 대비하기 위한 시도가 이어지고 있다. 클라우드 서비스와 양자컴퓨터의 결합이 대표적인 사례다.

IBM이 양자컴퓨터를 클라우드로 제공한 것은 2016년 5월부터다. 고비용을 투자해 물리적인 하드웨어를 구축하지 않아도 안정적인 서비스를 제공받을 수 있다는 것이 클라우드 컴퓨팅의 장점이다. IBM의 퀀텀 전략과 고성능의 컴퓨팅을 요구하는 기업‧연구기관의 요구가 맞아 떨어진 셈이다.

현재 전 세계 46만명이 IBM이 제공하는 25대의 양자컴퓨터 클라우드를 이용하고 있다. 발표된 논문은 1천750개에 달한다. 클라우드 서비스로 제공되는 양자컴퓨팅 시스템은 127큐비트까지 가능하다. 좀 더 높은 성능을 요구하는 분야는 127큐비트를, 이외에는 65큐비트를 활용하고 있다.

IBM은 양자컴퓨팅이 화학과 금융, 투자, 인공지능(AI) 등의 분야에서 활용될 것으로 전망하고 있다. 표 본부장은 "특정 분야에서 양자컴퓨터 클라우드는 획기적인 사건으로 보고 있다"며 "양자컴퓨터를 이용한 연구는 주로 화학‧금융 분야에서 이뤄졌지만 최근에는 머신러닝과 의료 서비스 분야로도 확대되고 있다"고 전했다

국외에서는 양자컴퓨터 클라우드를 활용해 유의미한 연구 결과를 내고 있다고 표 본부장은 설명했다. 대표적인 사례는 ▲다임러 ▲골드만삭스 ▲액손모빌 ▲JP모건 ▲ 유럽입자물리연구소(CERN) ▲클리브랜드 클리닉이다. 그는 "자동차 패러다임 전환이 이뤄지면서 배터리가 부각되고 있다"며 "다임러 등에서는 화학물질과 분자 특성을 연구함으로써 배터리의 효율을 높이는 연구를 진행하고 있다"고 했다.

금융 분야에서는 양자컴퓨팅을 파생상품 개발에 적용, 수익률을 높이거나 리스크 관리 등을 연구하고 있다. 액손모빌 등 정유사는 산유량을 측정하거나 물류시스템을 최적화하기 위한 연구에 양자컴퓨터를 활용하고 있다. 에너지 기업은 환경적인 리스크와 지정학적 변화 등 수많은 변수를 감안해 사업 전략을 짜야 하므로 기존 컴퓨팅으로는 계산이 불가능하기 때문이다. 의료기관의 경우 임상시험 기간을 단축하거나 운영 프로세스 개선을 위해 사용하고 있다.

◆국내서도 '퀀텀 네트워크' 구축…스타트업도 참여

국내에서도 대기업 연구소를 중심으로 IBM의 퀀텀 생태계에 참여하고 있다. 500명이 '퀴스킷(Qiskit)' 개발자 커뮤니티에 참여하고 있으며 스타트업도 관심을 보이고 있다는 것이 표 본부장의 설명이다. 퀴스킷은 퀀텀 머신 개발을 위한 파이썬 기반 소프트웨어 개발키트(SDK)다.

표 본부장은 "내년 인천 송도 퀀텀센터에 양자컴퓨터 구축이 완료되면 클라우드 수요도 현재보다 늘어날 것으로 예상된다"며 "일본에서도 자국 내 양자컴퓨터 도입 후 퀀텀 서비스 관련 수요가 폭발적으로 증가했다"고 말했다.