엔비디아가 오픈소스 인공지능 모델 '아이싱(Ising)'을 아파치 2.0 라이선스 기반으로 공개했다. 이는 양자컴퓨터 상용화의 최대 난제로 꼽히는 연산 오류 문제를 AI 기술로 제어해, 신뢰할 수 있는 양자-고전 하이브리드 컴퓨팅 생태계를 구축하기 위함이다.
아이온큐, 디웨이브 퀀텀, 퀀텀 컴퓨팅 주가 상승
엔비디아의 소프트웨어 공개 이후 미국 주식시장에서는 양자컴퓨터 관련 기업들의 주가가 일제히 상승했다. 미국 경제매체 CNBC에 따르면, 15일 종가 기준 아이온큐 주가는 전 거래일 대비 20.83% 상승했다. 디웨이브 퀀텀은 22.45%, 퀀텀 컴퓨팅은 15.91%, 리게티 컴퓨팅은 13.28% 상승 마감했다.
미국 주요 양자컴퓨팅 기업들의 시가총액 합계는 약 310억달러 수준으로 파악된다. 시장조사업체 트레이딩키의 리포트에 따르면, 글로벌 양자컴퓨팅 시장 규모는 2030년까지 110억달러를 초과할 것으로 추정된다.
투자은행 TD코웬의 샨카르 애널리스트는 투자 보고서를 통해 "엔비디아의 아이싱 모델은 양자컴퓨팅 시스템 구축에 있어 실제 운영상의 병목 현상을 구체적으로 해결하는 의미 있는 진전"이라고 평가했다.
아이온큐, 두 대의 양자컴퓨터를 연결하는 기술 테스트에 성공
시가총액 약 130억달러 규모의 아이온큐는 엔비디아의 소프트웨어 표준화 정책에 따른 주요 수혜 기업으로 거론된다. 아이온큐는 최근 반도체 파운드리 기업 스카이워터테크놀로지를 인수하여 양자 하드웨어 제조 통제력을 확보하는 등 확장성에 집중하고 있다. 또한 지난 15일 물리적으로 분리된 두 대의 양자컴퓨터를 연결하는 기술 테스트에 성공했다고 발표했으며, 별도로 미국 국방고등연구계획국의 관련 계약을 수주했다.
아이싱 모델, 캘리브레이션과 디코딩으로 구성
엔비디아가 발표한 공식 자료에 따르면, 아이싱 모델 제품군은 '아이싱 캘리브레이션(Ising Calibration)'과 '아이싱 디코딩(Ising Decoding)' 두 가지 핵심 요소로 구성된다.
아이싱 캘리브레이션은 350억개의 매개변수를 갖춘 시각언어모델(VLM)로, 양자 프로세서의 측정 데이터를 분석해 기기 교정 작업을 자동화한다. 엔비디아는 이 모델을 적용할 경우 기존에 수일이 소요되던 교정 시간을 수시간으로 단축할 수 있다고 밝혔다.
아이싱 디코딩은 3D 합성곱 신경망 기반의 실시간 오류 정정 모델이다. 미국 고성능 컴퓨팅 전문매체 HPC와이어에 따르면, 엔비디아는 해당 모델이 기존 산업 표준 오픈소스인 '파이매칭' 대비 연산 속도는 2.5배 빠르고 정확도는 3배 높다고 설명했다.
현재 상용화된 최고 수준 양자 프로세서의 오류율은 1000번 연산당 1회 발생 수준이나, 실용적인 양자컴퓨터 가동을 위해서는 1조분의 1 수준의 오류율이 요구된다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자는 "AI는 양자컴퓨터의 운영체제 역할을 수행하여 취약한 큐비트를 확장 가능하고 신뢰할 수 있는 양자-GPU 시스템으로 변환할 것"이라고 언급했다.
업계 전문가들은 엔비디아가 직접 양자 하드웨어를 생산하는 대신 AI 소프트웨어 제어 플랫폼을 오픈소스로 제공함에 따라, 이온트랩 방식을 사용하는 아이온큐나 초전도 방식을 사용하는 리게티 컴퓨팅 등 하드웨어 전담 기업들이 연구개발 주기를 단축할 수 있는 환경이 조성되었다고 분석했다.
현재 양자컴퓨터의 연산 오류율은 상업적 가치를 지니기 위한 상용화 기준에 크게 미치지 못하며, 기업들의 명확한 수익 창출 모델 역시 부재한 상황이다. 엔비디아의 아이싱 모델 공개는 하드웨어 인프라 개발에 치중되어 있던 양자컴퓨팅 산업의 초점을 소프트웨어 플랫폼과 인공지능 생태계 통합으로 전환하는 계기를 마련했다는 평가를 받고 있다.
중기이코노미
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