"20년 걸린다"던 젠슨 황…양자컴퓨터의 '윈도우' 꺼냈다

엔비디아, 양자 AI '이징' 공개
"양자컴의 운영체제 역할 맡을 것"
큐비트 불안정성 보정 자동화
오류 정정 속도 2.5배·정확도 3배
GPU 앞세워 양자 생태계 구축

한경DB

양자 컴퓨터 비관론자였던 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO·사진)가 양자 컴퓨팅 전용 인공지능(AI) 모델을 내놨다. 그래픽처리장치(GPU)에 이어 양자컴퓨팅 사업도 본격화한 것이다.

엔비디아는 지난달 오픈소스 기반의 양자컴퓨팅용 AI 모델 ‘이징(Ising)’을 공개했다. 양자컴퓨팅은 큐비트의 특성을 이용해 기존 컴퓨터가 처리하기 어려운 문제를 빠르게 병렬 계산하는 기술이다. 양자컴퓨터에서 정보 1칸을 나타내는 최소 단위인 큐비트는 0과 1이 동시에 존재하는 ‘중첩’ 상태를 띨 수 있다. 정보 단위가 늘어난 덕분에 양자컴퓨팅의 계산 속도는 빨라진다.

지금은 큐비트가 극도로 불안정한 것이 상용화의 걸림돌로 작용한다. 엔비디아의 이징은 큐비트의 불안정성을 최소화한다. 이징 보정 기술을 활용해 양자처리장치(QPU)가 내놓은 데이터를 AI가 해석하는 과정을 자동화한다. 이 방식으로 작업시간을 단축하는 게 첫 번째다. 이징 복원 기술도 활용되는데, 이는 QPU에서 발생한 오류 데이터를 그래픽처리장치(GPU) 기반 AI가 분석·수정한 뒤 다시 QPU로 돌려준다. 이렇게 하면 오류 정정 속도가 업계 표준 대비 2.5배, 정확도는 3배 향상된다고 엔비디아는 설명했다.

황 CEO는 이날 “이징이 양자컴퓨터의 운영체제(OS) 역할을 하게 될 것”이라고 말했다. 과거 마이크로소프트(MS)가 윈도를 통해 PC 하드웨어를 대중화하고 생태계를 장악했듯, 엔비디아가 양자컴퓨팅 시대의 범용 운영체제를 제시하겠다는 포부다.

황 CEO는 지난해 1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES에 참석해 “양자컴퓨팅 상용화에 20년이 더 걸린다”고 발언해 관련 회사의 주가 폭락을 불러왔다. 이후 논란이 일자 “양자컴이 변곡점에 다다랐다”고 수습했지만, 업계에선 황 CEO의 양자컴퓨터에 대한 시각이 크게 변하지 않은 것으로 봤다.

그러던 엔비디아가 양자컴퓨터의 윈도우 역할을 할 이징을 공개했다. 실제론 엔비디아가 ‘양자 AI 플랫폼’ 시장을 본격 공략하고 있다는 의미다. 양자 하드웨어 경쟁에 집중하는 IBM이나 구글과 달리 엔비디아는 소프트웨어와 플랫폼을 선점하겠다는 전략이다. GPU를 앞세워 AI 생태계를 장악한 것과 맥락이 같다. 엔비디아는 QPU와 GPU를 연결하는 ‘엔브이큐링크’ 양자·고전 컴퓨팅 통합 프로그래밍 플랫폼 ‘쿠다-Q’ 등을 잇달아 선보이며 양자 생태계 구축에도 속도를 내고 있다.

양자컴퓨팅은 AI 시대의 고질적인 연산 병목을 해결할 핵심 열쇠로 꼽힌다. 금융, 국방, 에너지 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다. 양자컴퓨팅 기술이 발전하면 주요 암호화폐를 보호하는 암호화 체계를 약 9분 만에 해독할 수 있다는 분석도 나온다. 시장조사업체 포춘비즈니스인사이트에 따르면 글로벌 양자컴퓨팅 시장 규모는 지난해 15억3000만달러에서 2034년 183억3000만달러(약 27조원)로 커질 것으로 전망된다.

라현진 기자 raraland@hankyung.com