양자컴 난제 '오류보정' 돌파구 찾나…엔비디아, 물리 큐비트 90% 절감 기범 검증

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엔비디아가 104큐비트 양자 시스템을 시뮬레이션해 물리 큐비트를 90% 줄이는 기법을 검증했다. [디지털투데이 홍진주 기자] 엔비디아가 유럽 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터인 독일의 주피터(JUPITER)에서 104큐비트 규모의 양자컴퓨팅 시뮬레이션을 수행하고, 오류보정에 필요한 물리 큐비트 자원을 90% 줄일 수 있는 기법을 검증했다. 22일(현지시간) IT매체 테크레이더에 따르면, 엔비디아 연구진은 독일 율리히 슈퍼컴퓨팅센터에서 이 같은 시뮬레이션을 진행했다. 특히 양자 시스템 규모가 커질수록 오류 관리가 어려워지기 때문에, 계산 정확도를 유지하면서 필요한 물리 큐비트 수를 줄이는 기술이 중요하다. 이번에는 규모를 104큐비트로 확대하고 현실적인 노이즈까지 고려해 오류보정 기법의 성능을 검증했다. 엔비디아 연구진은 이 과정에서 매직 스테이트 컬티베이션을 통해 오류보정에 필요한 물리 큐비트 자원을 기존 방식보다 90% 줄일 수 있는 결과를 확인했다.

다만 이는 시뮬레이션에서 얻은 결과로, 실제 양자 프로세서에서도 동일한 수준의 자원 절감 효과가 나타나는지는 추가 검증이 필요하다. 연구진은 엔비디아 GH200 프로세서를 기반으로 시뮬레이션을 수행했으며, 계산 작업을 최대 8192개 GPU까지 확장했다. 대규모 시스템에서 본격적인 시뮬레이션을 진행하기에 앞서 엔비디아 가속 양자 연구센터의 GB200 NVL72 시스템에서 관련 기법을 먼저 시험했다. 대규모 양자컴퓨팅 시뮬레이션은 실제 양자 프로세서를 제작하기 전에 설계를 평가하고 오류보정 방식을 시험하는 데 활용될 수 있다. 오류보정에 필요한 물리 큐비트 수를 줄일 수 있다면 시스템 구축에 필요한 하드웨어 부담을 낮출 가능성이 있다.

고성능 GPU 슈퍼컴퓨터를 활용해 대규모 양자 시스템의 오류 특성을 분석하고, 실용적인 내결함성 양자컴퓨팅 구현에 필요한 자원을 줄일 가능성을 확인했다.22일(현지시간) IT매체 테크레이더에 따르면, 엔비디아 연구진은 독일 율리히 슈퍼컴퓨팅센터에서 이 같은 시뮬레이션을 진행했다.