IBM-연세대, 국내 첫 양자컴퓨터 설치…‘더 저렴 더 빨리 정확히’ 난제해결

최고의 성능으로 이른바 ‘꿈의 컴퓨터’로 불리는 양자컴퓨터가 국내에서 처음으로 연세대에 설치됐다. 연세대는 127큐비트(양자컴 성능의 단위) 양자 컴퓨터 IBM의 ‘IBM 퀀텀 시스템 원’을 도입, 국내 연구진들이 고성능의 양자컴을 이용할 수 있는 기틀을 마련했다. 127큐비트는 2의 127승 개념의 빠른 속도를 의미한다.

IBM은 20일 연세대학교와 함께 국내 최초, 대학으로는 전 세계 두 번째로 양자컴퓨터 ‘IBM 퀀텀 시스템 원(IBM Quantum System One)’을 도입했다고 밝혔다. 해당 양자컴퓨터는 127큐비트의 성능을 지원하는 IBM 퀀텀 이글 프로세서로 구동된다. 큐비트는 양자컴퓨터로 계산할 때의 기본 단위다. 초전도체 방식으로 작동하는 이 양자컴퓨터는 양자의 얽힘과 중첩을 이용하는 새로운 형태의 컴퓨터다. 기존에 주로 사용되는 슈퍼컴퓨터에 비해 더욱 빠른 속도로 계산을 할 수 있어 미래 기술로 주목받고 있다. 계산 결과에 오류가 있다는 단점만 보완된다면 게임체인저가 되기에 충분하다는 평가를 받고 있다.

지난 2023년 IBM은 IBM 이글 프로세서가 기존 컴퓨팅을 사용한 무차별 대입 시뮬레이션 방식으로는 불가능했던 정확한 계산을 수행할 수 있는 성능을 이미 입증했다. '(양자) 유용성 단계'로 알려진 해당 성능은 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨팅 방식을 능가하는 문제 해결 능력을 갖추게 되는 '양자 우위'에 도달하기 위해 화학, 물리학, 소재 과학 및 다양한 분야의 문제를 탐구하는 과학적 도구로 활용될 수 있다는 게 연세대의 설명이다. 양자 우위에 도달해 양자 연산이 무차별 대입이나 근사치 계산 방식을 뛰어넘는 이점을 제공하게 되면 기존 컴퓨팅보다 더 저렴하고 더 빠르며 더 정확한 방식으로 복잡한 문제의 답을 계산할 수 있게 된다.





연세대는 내년 3월 연세대 창립 140주년 및 유네스코 ‘국제 양자과학기술의 해’를 맞아 송도 국제 캠퍼스에서 IBM퀀텀 시스템 원이 설치되는 양자 연구동을 포함한 양자컴퓨팅 콤플렉스 개소식을 개최할 예정이다. 또 송도 국제캠퍼스는 바이오 분야의 국가 첨단 전략산업 특화단지의 핵심 거점으로서 연세대는 세계 최초의 양자 바이오 융합 첨단 산업 클러스터 구축을 목표로 인천광역시와 협력하고 있다. 이 클러스터 개발의 일환으로 2024년 7월 연세대와 IBM은 국내 양자 생태계 발전을 위한 바이오 퀀텀 이니셔티브에 협력하는 양해각서를 체결했다. 연세대는 특히 양자 연구 및 생태계 조성을 본격화하기 위해 양자생태계운영센터, 양자컴퓨팅기술지원센터, 양자컴퓨팅센터를 포함하는 양자사업단을 신설했다.

윤동섭 연세대 총장은 “연세대는 국내 최초로 IBM퀀텀 시스템 원을 설치해 양자 컴퓨팅과 첨단 바이오 분야에서 세계적 수준의 연구와 교육을 수행할 견고한 기반을 마려했다”며 “우수한 양자 분야 연구자들을 적극적으로 유치하고, 세계적인 양자 연구기관과 긴밀히 협력해 혁신적인 연구 성과를 창출하며, 인류 삶의 질을 향상시키는 공동 목표 달성에 매진하겠다”고 말했다.

제어 감베타 IBM퀀텀 부사장은 “연세대와 함께 유용성 단계의 양자 컴퓨터를 한국에 제공하게 돼 매우 기쁘다. 이를 통해 한국에 있는 더 많은 연구 기관과 단체, 기업 그리고 인재들이 양자 알고리즘의 한계를 넘어 과학적, 사업적 가치를 모색할 수 있기를 바라며, IBM퀀텀 시스템 원이 한국의 미래 양자 인재양성과 양자생태계 확장의 중요한 기반이 되기를 기대한다”고 강조했다.

정재호 연세대 양자사업단장은 “양자컴퓨팅 분야는 2023년부터 2030년까지 55억 달러 이상의 성장이 예상되는 만큼, 국내 최초로 도입된 양자컴퓨터의 공동 활용 생태계 구축을 통해 산업 전반의‘양자 문해력’을 증진하고 상생 협력의 기반을 제공하는 것이 목적”이라고 설명했다. 이어 “향후 정부기관, 지자체, 연구기관, 대학, 기업, 병원 등에서 양자컴퓨팅 활용 사업을 준비하는 다양한 기관 및 연구 협력에 관심 있는 기관은 언제든지 연세대 양자사업단으로 문의해 주시기 바란다”고 덧붙였다.