마이크로소프트, 양자 컴퓨터 프로그램 언어 만들었다

- 양자컴퓨팅의 위상학적 큐비트(topological qubit) 이용해 전용 칩부터 언어까지 만든다

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▲사진출처: 마이크로소프트

마이크로소프트는 9월 25일 플로리다주 올랜도에서 열린 동사의 연례 IT 행사 마이크로소프트 이그나이트 컨퍼런스(Iginite Conference)에서 개발자 전용 양자컴퓨팅(Quantum Computing)의 위상학적 큐비트(topological qubit)와 그 운영시스템을 선보이고, 양자컴퓨팅 언어를 올해 안에 오픈소스로 공개할 예정이라고 발표했다. 

양자 컴퓨터는 현재 컴퓨터와는 전혀 다른 원리를 기반으로 기존 컴퓨터에서 비트는 0이나 1을 의미하지만, 양자 컴퓨터에서 양자역학의 중첩과 얽힘을 이용해 비트가 0과 1 두가지 정보 상태가 하나의 시스템 안에서 동시에 존재한다. 따라서 2개의 큐빗을 만들면 동시에 4개의 값인 00, 01, 10, 11을 갖게 된다. 여기에 또 큐빗을 추가하면 그야말로 연산이 기하급수적으로 강력해진다.

양자컴퓨터 분야에서 가장 선두업체는캐나다 D-웨이브 시스템(D-Wave Systems)사로  2011년 최초 양자컴퓨터 D-웨이브원(D-Wave One)를 출시했고, 이후 2013년 D-웨이브2(D-Wave2)를 발표했다. D-웨이브2는 구글과 미 항공우주국(NASA) 에임스 연구센터(Ames Research Center), 미국 최대 방위사업체 록히드마틴(Lockheed Martin) 등에서 구매한 바 있다. 

마이크로소프트는 "양자 물리학에 기반을 두어 확장성 있는 컴퓨터를 만든다는 비전에 투자한 지 12년이 지난 오늘 양자 컴퓨터에 최적화된 새로운 프로그래밍 언어의 개발과 이 프로그래밍 언어를 비주얼 스튜디오에 깊게 결합했다"며, "개발자들에게 디버깅과 로컬 혹은 마이크로소프트 애저 상에서 구동할 수 있는 첨단 시뮬레이터를 공급한다"고 밝혔다. 또한 마이크로소프트는 위상학적 큐비트를 이용한 자체 칩도 개발할 계획이다.  

이 도구들은 올 연말에는 개발자들이 마이크로소프트의 양자컴퓨터 커뮤니티(www.microsoft.com/quantum)에 가입해 무료로 사용 할 수 있다. 

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▲마이클 프리드먼(Michael Freedman) 박사
마이크로소프트는 이미 20여년 전에 세계적인 수학자 마이클 프리드먼(Michael Freedman) 박사를 영입해 수학적인 연구를 지속적으로 장려해 왔다며, 마이크로소프트의 양자컴퓨팅 분야 기본 토대와 연구방향 등이 모두 그의 연구에서 비롯됐다고 밝혔다. 

양자 컴퓨팅 분야에 대한 업계의 기대수준은 매우 높다. 기존 폰노이만 컴퓨터보다 성능이 수십억배 가량 빠른 컴퓨터로 기존에 인류가 풀지 못했던 기후 변화와 전 세계 기아 및 빈곤 문제 등에 해답을 제시할 수 있을 것으로 예측하고 있다. 특히 인공지능 분야에 양자컴퓨팅 기술이 접목되면, 기존 머신러닝을 활용한 알고리즘을 개발하는데 획기적인 발전을 가져올 수 있기 때문이다. 

마이크로소프트 크레이그 먼디(Craig Mundie) 최고 연구·전략임원(CRSO, Chief Research and Strategy Officer)은 “양자 컴퓨팅을 통해 마이크로소프트의 가상 비서인 코타나(Cortana)의 알고리즘 구현이 적어도 지금보다 최소 30배 이상 빨라질 수 있다”고 강조했다. 

양자컴퓨팅 기술로 새로운 IT기술 패러다임이 펼쳐지고 있는 시점이다. 지난 3월 초 IBM은 그 프로그램을 한 단계 더 발전시켜 최초의 5큐빗 양자 컴퓨터를 클라우드에서 사용할 수 있게 만든 클라우드 양자 컴퓨팅 시스템 ‘IBM Q’를 발표한 바 있다. 구글도 양자보안 기술을 개발 중인 것으로 알려졌으며, 중국도 세계 최대 13조원짜리 양자연구소 짓고 있다. 이는 우리에게 매우 중요한 시사점을 던지고 있다.

[김들풀 기자  itnews@itnews.or.kr]