엔비디아(www.nvidia.co.kr, CEO 젠슨 황)는 17일부터 22일까지(현지시간) 미국 애틀랜타에서 개최되는 '슈퍼컴퓨팅 2024(Supercomputing 2024, SC24) 콘퍼런스'에서 구글 퀀텀 AI(Google Quantum AI)와 협력해 엔비디아 쿠다-Q™(NVIDIA CUDA-Q™) 플랫폼을 활용한 시뮬레이션으로 차세대 양자 컴퓨팅 장치 설계를 가속화하고 있다고 20일 발표했다.

구글 퀀텀 AI는 하이브리드 양자-클래식 컴퓨팅 플랫폼과 엔비디아 Eos 슈퍼컴퓨터를 사용해 양자 프로세서의 물리학을 시뮬레이션하고 있다. 이는 연구자들이 ‘노이즈’라고 부르는 현상 때문에 계산을 중단해야 하는 특정 수의 양자 연산만 실행할 수 있는 현재 양자 컴퓨팅 하드웨어의 한계를 극복하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 

양자 하드웨어 설계에서 노이즈 문제를 해결하려면 양자 프로세서 내의 큐비트와 환경의 상호작용 방식을 완벽하게 파악할 수 있는 복잡한 동적 시뮬레이션이 필요하다.

이러한 시뮬레이션은 전통적으로 수행하기에 계산 비용이 매우 많이 소요됐다. 하지만 구글은 쿠다-Q 플랫폼을 사용함으로써 엔비디아 Eos 슈퍼컴퓨터에서 1,024개의 엔비디아 H100 텐서 코어(Tensor Core) GPU를 활용할 수 있다. 이를 통해 적은 비용으로 세계에서 가장 크고 빠른 양자 장치의 동적 시뮬레이션을 수행할 수 있게 됐다.

쿠다-Q와 H100 GPU를 통해 구글은 40큐비트를 포함하는 장치에 대해 온전히 포괄적이고 사실적인 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이같은 시뮬레이션 중 가장 큰 규모이며, 일주일이 걸리던 노이즈 시뮬레이션 시가노 몇 분 만에 실행할 수 있다.

이러한 가속 동적 시뮬레이션을 지원하는 소프트웨어는 쿠다-Q 플랫폼에서 공개적으로 제공될 예정이며, 이를 통해 양자 하드웨어 엔지니어가 시스템 설계를 빠르게 확장할 수 있다.