AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아(www.nvidia.co.kr, CEO 젠슨 황)가 GPU 컴퓨팅의 극대화된 성능과 양자 프로세서를 긴밀하게 결합해 가속형 양자 슈퍼컴퓨터를 구축하기 위한 개방형 시스템 아키텍처인 엔비디아 NVQ링크(NVIDIA NVQLink)™를 발표했다.

주요 국가 슈퍼컴퓨팅 센터의 연구자들이 NVQ링크 개발 과정에 참여해 차세대 양자 컴퓨팅 연구를 가속화했다. 여기에는 브룩헤이븐 국립연구소(Brookhaven National Laboratory), 페르미 연구소(Fermi Laboratory), 로렌스 버클리 국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley Lab), 로스앨러모스 국립연구소(Los Alamos National Laboratory), MIT 링컨 연구소(MIT Lincoln Laboratory), 미국 에너지부 산하 오크리지 국립연구소(Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory), 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소(Pacific Northwest National Laboratory), 샌디아 국립연구소(Sandia National Laboratories) 등이 포함된다. NVQ링크는 QPU 개발사 17곳, 컨트롤러 개발사 5곳, 미국 국립 연구소 9곳을 지원하며, 양자 통합에 대한 개방적인 접근 방식을 제공한다.

큐비트(Qubit)는 일반 컴퓨터로는 불가능한 방식으로 정보를 처리하는 양자 컴퓨터의 정보 단위다. 이는 매우 민감하고 오류 발생 가능성이 높아 정확한 작동을 위해서는 복잡한 보정, 양자 오류 보정, 제어 알고리즘이 필요하다.

이러한 알고리즘은 초저지연·고처리량 연결을 통해 기존 슈퍼컴퓨터에서 실행돼야 하며, 이를 통해 큐비트 오류를 제어하고 실질적인 양자 애플리케이션을 구현할 수 있다. NVQ링크는 이러한 연결을 제공해 산업 전반에서 미래의 혁신적 양자 응용을 가능하게 하는 환경을 조성한다.

엔비디아 창립자 겸 CEO 젠슨 황(Jensen Huang)은 “머지않은 미래에 모든 엔비디아 GPU 과학용 슈퍼컴퓨터는 양자 프로세서와 긴밀히 결합된 하이브리드 형태로 발전할 것이다. NVQ링크는 양자와 고전 슈퍼컴퓨터를 단일 통합 시스템으로 연결하는 로제타 스톤(Rosetta Stone)으로, 양자-GPU 컴퓨팅 시대의 개막을 의미한다”고 말했다.

미국 에너지부가 이끄는 미국 국립연구소들은 엔비디아 NVQ링크를 활용해 양자 컴퓨팅 분야에서 새로운 혁신을 이뤄낼 예정이다.

미국 에너지부 장관 크리스 라이트(Chris Wright)는 “고성능 컴퓨팅 분야에서 미국의 리더십을 유지하기 위해서는 가속 양자 슈퍼컴퓨팅이라는 차세대 컴퓨팅으로 나아가야 한다. 국립연구소, 스타트업, 엔비디아를 비롯한 산업 파트너 간의 긴밀한 협력은 이 과제의 핵심이다. 엔비디아 NVQ링크는 세계적 수준의 GPU 슈퍼컴퓨터를 신흥 양자 프로세서와 연결하는 핵심 기술을 제공한다. 이를 통해 우리 시대의 중대한 과학적 도전 과제를 해결하는 데 필요한 강력한 시스템을 만들어낸다”고 말했다.

NVQ링크는 다양한 양자 프로세서와 제어 하드웨어를 AI 슈퍼컴퓨팅 환경에 직접 연결해, 양자 연구자들이 직면한 통합, 확장 문제를 해결할 수 있는 통합형 턴키 솔루션을 제공한다.

슈퍼컴퓨팅 센터, 양자 하드웨어 개발사, 양자 제어 시스템 공급 업체들의 협력으로 개발된 NVQ링크는 제어, 보정, 양자 오류 보정, 하이브리드 애플리케이션 개발 등 실질적인 양자 애플리케이션 구현에 필요한 혁신을 가능하게 할 기반을 제공한다.

연구자와 개발자는 엔비디아 쿠다(CUDA)-Q™ 소프트웨어 플랫폼과 통합된 NVQ링크를 통해 CPU, GPU, 양자 프로세서를 아우르는 애플리케이션을 원활하게 개발하고 테스트할 수 있으며, 향후 하이브리드 양자-클래식 슈퍼컴퓨터 시대에 대비할 수 있다.

NVQ링크 개발에 참여한 협력사로는 앨리스앤밥(Alice & Bob), 애니온 컴퓨팅(Anyon Computing), 아톰 컴퓨팅(Atom Computing), 디라크(Diraq), 인플렉션(Infleqtion), 아이온큐(IonQ), IQM 퀀텀 컴퓨터스(IQM Quantum Computers), 오르카 컴퓨팅(ORCA Computing), 옥스퍼드 퀀텀 서킷(Oxford Quantum Circuits), 파스칼(Pasqal), 콴델라(Quandela), 퀀티뉴엄(Quantinuum), 퀀텀 서킷(Quantum Circuits, Inc.), 퀀텀 머신즈(Quantum Machines), 퀀텀 모션(Quantum Motion), 쿠에라(QuEra), 리게티(Rigetti), SEEQC, 실리콘 퀀텀 컴퓨팅(Silicon Quantum Computing) 등이 있으며, 양자 제어 시스템 개발사로는 키사이트 테크놀로지스(Keysight Technologies), 퀀텀 머신즈(Quantum Machines), 큐블록스(Qblox), 큐빅(QubiC), 취리히 인스트루먼트(Zurich Instruments) 등이 참여했다.

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