연세대, IBM 퀀텀 나이트호크 r2 가동…회로 처리량 25배

헤론 대비 처리량 25배

나이트호크 r2는 프로그래머블 큐비트 120개를 탑재했습니다. 큐비트 수는 줄었지만 연결성과 초기화 속도를 개선해 복잡한 회로를 효율적으로 실행하도록 설계됐습니다. 연산을 마친 큐비트를 초기 상태로 되돌리는 시간을 줄여 초당 10만 개 이상의 회로를 실행하며, 헤론 대비 회로 처리량은 25배 높습니다.

대부분의 큐비트가 인접한 큐비트 4개와 연결되는 정사각 격자 구조도 적용했습니다. 스왑 게이트가 줄어 회로 구성 효율이 높아지고 오류 누적 부담이 낮아진다는 설명입니다. IBM은 게이트 7500개 이상으로 구성된 회로에서 정확한 관측량 추정 결과를 얻었다고 밝혔습니다. 제리 차우 IBM 펠로우는 중성자 산란 시뮬레이션에서 12배 속도 향상을 확인했고, 고객과 파트너의 일부 작업은 전체 처리시간 기준 3배에서 최대 19배 빨라졌다고 소개했습니다.

연구 계획과 로드맵

연세대는 양자·AI·바이오 융합 연구에 새 프로세서를 쓸 방침입니다. 주요 대상은 미토콘드리아 전자전달계 변이와 리 증후군 등이며, '연세 바이오-퀀텀 이니셔티브' 연구진이 양자와 고전 컴퓨터를 나눠 쓰는 하이브리드 방식으로 분석합니다. 올해 3월에는 일본 리켄, IBM과 슈퍼컴퓨터 '후가쿠'를 연세대 양자컴퓨터와 연결해 샘플링 계산 환경을 구축했습니다. 앞으로 난치암과 노화에 따른 생체에너지 대사 이상으로 연구 범위를 넓힙니다.

기업과 대학, 연구소, 국가기관은 이용 자격과 연구 내용 심의를 거쳐 클라우드로 접속할 수 있습니다. 양자정보학과 석·박사 교육과 산학협력에도 활용됩니다.

IBM은 초당 10만 개 수준의 처리 성능을 유지하며 프로그래머블 큐비트를 500개 이상으로 늘린 차세대 나이트호크를 개발할 계획입니다. 여러 장치를 연결해 1000큐비트 이상으로 확장하고, 2029년 오류 내성 양자컴퓨팅 구현을 목표로 합니다.