IBM "슈퍼컴 한계 넘는다"…양자 중심 컴퓨팅 시대 선언

IBM이 양자 프로세서와 기존 슈퍼컴퓨팅 인프라를 결합한 새로운 참조 아키텍처를 공개했다. [사진: IBM]

[디지털투데이 AI리포터] IBM이 양자 프로세서와 기존 슈퍼컴퓨팅 인프라를 결합한 새로운 참조 아키텍처를 공개했다.

17일(현지시간) IT 전문 매체 테크레이더에 따르면, IBM은 이를 '양자 중심 슈퍼컴퓨팅'(Quantum-Centric Supercomputing)으로 명명하고, 대규모 컴퓨팅 환경에서 양자처리장치(QPU), 그래픽처리장치(GPU), 중앙처리장치(CPU)를 통합하는 구조라고 설명했다.

이 아키텍처는 연구소, 온프레미스 인프라, 클라우드를 아우르며, 이기종 하드웨어 간 워크플로를 통합적으로 관리하도록 설계됐다. 양자 프로세서, 클래식 컴퓨팅 클러스터, 고속 네트워크, 공유 스토리지 인프라를 하나의 시스템으로 묶어, 작업의 특성에 따라 최적의 프로세서로 연산을 분산·이동시키는 것이 핵심이다.

오픈소스 프레임워크 키스킷(Qiskit)은 이러한 환경에서 작업 스케줄링과 자원 조정을 담당한다.

제이 감베타(Jay Gambetta) IBM 리서치 디렉터는 "리처드 파인만이 40년 전 제시한 양자 시뮬레이션 비전이 현실로 다가오고 있다"라며 "양자 중심 슈퍼컴퓨팅은 기존 슈퍼컴퓨터가 풀지 못한 문제를 해결할 수 있는 방향"이라고 밝혔다.

IBM과 글로벌 연구진은 이미 하이브리드 양자-클래식 컴퓨팅을 활용해 성과를 내고 있다. 맨체스터 대학교, 옥스퍼드 대학교, ETH 취리히, 로잔 연방 공과대학교(EPFL) 등은 복잡한 분자 구조를 검증했고, 클리블랜드 클리닉은 303개 원자로 구성된 미니 단백질 시뮬레이션을 수행했다. 또한 IBM은 리켄, 시카고 대학교와 협력해 기존 방식으로는 어려웠던 양자 시스템의 최소 에너지 상태를 식별했다.

다만 하이브리드 양자 워크플로는 여전히 복잡성이 높다. 서로 다른 시스템 간 데이터 이동, 작업 스케줄링, 알고리즘 실행을 동시에 조정해야 하는 기술적 부담이 크기 때문이다. IBM은 이번 참조 아키텍처를 통해 소프트웨어 오케스트레이션과 공유 인프라를 강화하고, 양자와 클래식 자원을 유기적으로 연결하는 데 초점을 맞췄다.

IBM은 초기 단계에서 양자 프로세서를 슈퍼컴퓨터 내 특수 가속기로 활용한 뒤, 미들웨어를 통해 클래식 컴퓨팅 클러스터와의 결합도를 높여가는 단계적 발전을 추진할 계획이다. 다만 현재 성과는 연구 환경에 제한돼 있어, 본격적인 상용화까지는 시간이 필요할 것으로 보인다.