IBM은 156 큐비트 R2 헤론 프로세서를 통해 최신 양자 컴퓨팅의 혁신을 선보였습니다. 이 프로세서는 이전 모델보다 50배 더 빠르며 최대 5,000 큐비트 게이트 연산을 수행할 수 있습니다. 이 내용은 라이브 사이언스(Live Science)에서 보도되었습니다. 양자 컴퓨팅 기술의 이처럼 획기적인 발전으로 인해 IBM의 새로운 시스템은 다양한 분야의 복잡한 과학적 문제를 해결할 수 있게 되었고, 양자 중심 슈퍼컴퓨팅을 향한 중요한 발걸음을 내딛게 되었습니다.
IBM, 양자 컴퓨팅 칩 Heron
R2 IBM 헤론 프로세서는 중첩된 육각 격자 구조에 156개의 큐비트가 배열되어 있어 양자 컴퓨팅 기술의 비약적인 발전을 의미합니다. 이 첨단 아키텍처는 큐비트 교란을 줄이기 위해 이중 레벨 시스템 완화를 통합하고, 크로스 토크를 억제하기 위해 조정 가능한 커플러 디자인을 유지합니다. 프로세서의 인상적인 성능 지표에는 벤치마크 워크로드의 실행 시간이 122시간에서 2.4시간으로 대폭 감소하고, 2022년에는 초당 회로 계층 연산(CLOPS)이 950에서 150,000으로 증가하는 것이 포함됩니다. 이러한 개선을 통해 시스템은 이전 기능의 거의 두 배에 달하는 양자 회로를 실행할 수 있게 되어 연구용 양자 컴퓨팅 하드웨어의 최전선에 서게 되었습니다.
양자 시스템 응용 분야
IBM의 R2 Heron 프로세서와 같은 양자 컴퓨팅 시스템은 과학 분야의 새로운 응용 분야를 가능하게 합니다. 재료 과학 분야에서 연구자들은 양자 알고리즘을 통해 전례 없는 정확도로 복잡한 분자 구조와 화학 반응을 시뮬레이션할 수 있게 되어, 신약 개발과 재료 개발이 가속화되고 있습니다. 양자 알고리즘은 공급망 최적화, 재무 모델링 향상, 기계 학습 개선에도 적용되고 있습니다. 고에너지 물리학 분야에서 양자 시뮬레이션은 아원자 입자 상호 작용을 모델링하고 양자장 이론을 탐구할 수 있게 해줍니다. 양자 하드웨어와 소프트웨어가 계속 발전함에 따라 연구자들은 암호화, 최적화 문제, 인공지능 등 기존 컴퓨터로는 해결할 수 없는 분야에서 돌파구를 찾을 것으로 기대하고 있습니다.
키스킷 소프트웨어 통합
하드웨어의 발전을 보완하기 위해 IBM의 양자 시스템은 키스킷(Qiskit) 소프트웨어 도구와 원활하게 통합되어 전반적인 성능과 사용성을 향상시킵니다. 이러한 도구에는 텐서 오류 네트워크 완화 알고리즘, 최신 런타임 엔진, 매개변수 컴파일, 최적화된 데이터 이동 등이 포함됩니다. R2 Heron 프로세서와 Qiskit 소프트웨어의 시너지 효과로 인해 시스템은 5,000개의 더블 큐비트 게이트 연산을 수행할 수 있게 되었고, 이전의 최고 성능을 두 배로 높일 수 있게 되었습니다. 이 통합은 IBM의 최첨단 하드웨어와 정교한 소프트웨어를 결합하여 양자 컴퓨팅의 한계를 뛰어넘고 연구자와 개발자를 위한 알고리즘 발견을 촉진하는 IBM의 총체적인 접근 방식을 보여줍니다.
양자 컴퓨팅의 상태
2024년의 양자 컴퓨팅은 상당한 발전과 지속적인 도전이 특징입니다. 양자 컴퓨터가 상당한 발전을 이루었지만, 실제 응용 분야에서는 여전히 제한적입니다. 현재의 양자 시스템은 하드웨어 제한과 오류율 때문에 수십 개에서 수백 개의 양자 게이트만 처리할 수 있습니다. IBM, 구글, 스타트업과 같은 주요 업체들은 더 강력하고 신뢰할 수 있는 양자 프로세서를 개발하기 위해 경쟁하고 있으며, IBM의 156 큐비트 R2 헤론 칩은 주목할 만한 이정표입니다.
이 분야의 주요 발전과 도전 과제는 다음과 같습니다.
- 퀀텀 비트 수와 품질 향상, 일부 시스템은 현재 수백 개의 퀀텀 비트를 특징으로 함
- 결함 허용 양자 컴퓨팅을 달성하기 위한 지속적인 노력, 5-7년 안에 가능할 것으로 추정됨
- 퀀텀 비트 수에서 퀀텀 비트 충실도와 오류 수정에 초점 이동
- 양자 기술에 대한 투자 증가, 전 세계 공공 자금 지원이 420억 달러에 달함
- 초전도, 갇힌 이온, 중성 원자 등 다양한 큐비트 기술 탐구
- 양자 시스템의 힘을 활용하기 위한 양자 전용 알고리즘과 소프트웨어 도구 개발
투자할 만한 관련 주식
- 주식 티커: IBM (IBM), INTC (인텔), QUBT (Quantum Computing Inc.)
- 비상장 주식: PsiQuantum