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미국 IBM이 뉴욕 주에 세계 최대 양자 계산 센터인 "Quantum Computation Center"를 개설했다고 밝혔다.

이 센터는 세계 최대 규모의 양자 계산 시스템을 갖춰 현 시점에서 10대의 시스템이 온라인에서 가동 중이다. 시스템 구성은 20 양자비트가 5대, 14 양자비트가 1대, 5 양자비트가 4대로 그 중 5대가 양자 컴퓨터의 성능 기준인 16 큐비트를 갖춤으로써 새로운 성능 지표를 나타내게 되었다고 밝혔다.

또 1개월 이내에 상업용 양자 계산 시스템을 14대로 확장 할 예정으로 여기에는 보다 복잡한 실험을 실행할 수 있는 새로운 53 큐비트의 시스템도 포함된다.

IBM의 양자 계산 시스템은 프로그래머블 복수 양자비트 연산의 신뢰성과 재현성에 최적화되어 95%의 가용성에서 최첨단 양자 계산 연구가 가능하다. 이 센터는 15만명 이상의 사용자와 80에 가까운 상업 고객, 학술 기관 연구소와 같은 증대하는 요구에 대응할 수 있고, 양자 컴퓨터의 진보나 실용적 탐구에 기여할 수 있다.

양자 계산이 진보함에 따라 신약이나 서플라이 체인(supply-chain) 최적화의 대폭 개선, 보다 좋은 투자를 위한 새로운 금융 데이터 모델 구축 방법 등 미래의 과학적인 발견에 기여할 것이라고 밝혔다.

IBM 퀀텀 컴퓨팅 - https://www.ibm.com/quantum-computing/

인텔 연구원들은 작은 "스핀 큐비트(spin qubit)" 칩을 테스트함으로써 양자 컴퓨터에 새로운 단계를 밟고 있다. 이 새로운 칩은 오레곤의 인텔 D1D 팹에서 수 십억 개의 전통적인 컴퓨터 칩을 제작할 수 있는 완벽한 실리콘 제조 기술을 사용하여 만들어진 연필 지우개보다 작은 초소형 양자 컴퓨팅 칩이다.

새로운 스핀 큐비트 칩은 양자 컴퓨팅에 필요한 극 저온에서 작동한다. 이 칩은 오늘날 컴퓨팅 장치의 기초를 형성하는 온 / 오프 스위치인 트랜지스터를 포함하지 않지만 단일 전자를 보유 할 수 있는 큐비트(양자 비트)를 포함한다. 단일 스핀 상태에서 동시에 일어날 수 있는 단일 전자의 동작은 오늘날의 트랜지스터보다 훨씬 더 큰 컴퓨팅 성능을 제공하는 양자 컴퓨팅의 기본이다.

인텔의 초소형 스핀 큐비트 칩의 한 가지 특징은 특히 유망하다. 그것은 큐비트(qubit)는 현저히 작아 전자 현미경에서만 볼 수 있는 약 50나노미터로 인간 머리카락 하나에 약 1500 큐비트가 들어갈 수 있다. 즉, 새로운 스핀 큐비트(spin qubit chip) 디자인이 크게 확장 될 수 있는 것이며 미래의 양자 컴퓨터는 수 천 또는 수 백만 개의 큐비트를 포함 할 것이기에 오늘날의 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터보다 훨씬 강력 할 것이다.

출처 - https://www.techpowerup.com/245085/intel-starts-testing-smallest-spin-qubit-chip-for-quantum-computing

CES의 개막 전날 저녁에 진행되는 메인 기조 강연(Kickoff Keynote)은 CES의 기조 강연 중에서도 가장 격식이 높은 것으로 과거에는 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠, 인텔의 크레이그 배럿과 폴 오텔리니 등 역대 CEO, 지난해(2017년)는 NVIDIA CEO 젠슨 황이 맡는 등 IT 업계의 대표가 맡는 화려한 무대다.

올해(2018년) 저녁 기조 강연에 등단한 것은 Intel CEO의 브라이언 크르자니크. 최근 업계를 뜨겁게 달구고 있는 프로세서의 취약성 문제 상황을 설명했다. 크르자니크에 따르면 과거 5년간 인텔이 발매한 CPU의 90%는 내주 말까지 대책이 완료되고 나머지는 이번달 완료된다는 것.

그 뒤 인텔이 공식 스폰서가 된 올림픽 중계를 VR(가상현실)로 하는 것이나 지난해 인텔이 인수한 차재 전용 CV(Computer Vision) 대기업 Mobileye CEO와 함께 자율 주행 대응 설명, 마지막에는 인텔 브랜드의 소형 드론을 소개하고 실내에서 1대의 컴퓨터를 이용하여 동시에 드론을 날린 수에서 기네스 기록을 경신하는 등 평소와는 아주 다른 내용으로 전진을 이루며 인텔을 각인시키는 내용이 되었다.

또 크르자니크는 인텔이 개발하고 있는 양자 컴퓨터(Quantum Computing)의 테스트 칩 "Tangle Lake", 뇌형 컴퓨터(Neuromorphic Computing) 테스트 칩 "Loihi"를 공개하고 데이터 지향적인 기업을 목표로 하는 인텔의 방향을 가리켰다.

스포츠 중계를 바꾸어 깊이 데이터를 활용한 VR, 양자/뇌형 컴퓨터 등의 시험 칩 공개

그 뒤 크르자니크는 "데이터가 가지는 힘은 사회와 경제를 바꾸기에 이르고 있다. 19세기에 개발된 내연 기관이 교통의 구조를 바꾸고 사회와 경제를 바꾼 것 같은 것이 현대에서 일어나고 있다"고 밝히며 금세기 중에 새로운 산업 혁명 같은 것이 1번이나 2번은 일어날 것이라고 설명했다.

그 최초의 예로서 크르자니크가 소개한 것은 VR 솔루션이다. 특히 시간을 할애한 것은 Intel True VR이라는 솔루션으로 360도 촬영할 수 있는 특별한 3D 카메라를 이용해 스포츠 등을 촬영하고 그 데이터에 깊이 데이터를 부가해 CPU 등을 이용하여 처리함으로써 시청자가 원하는 각도로 바꾸고 즐길 수 있게 된다는 것. 영상은 1분당 3TB의 데이터가 발생하지만 그것을 CPU 등에서 처리하면서 이용자에게 제공한다.

시연에서는 NFL(National Football League, 미식 축구) 명문 팀인 댈러스 카 보이즈에서 쿼터 백으로 활약하며 현재는 해설자인 토니 로모를 불러 플레이어 시점에서 변경하는 것으로 새롭게 즐기는 방법을 제공할 수 있다는 소개가 이루어졌다.

또한 이미 발표된 대로 인텔은 올림픽 공식 스폰서가 되는 것을 지난해 발표하고 계약 후 첫 올림픽으로 내달 한국의 평창에서 열리는 동계 올림픽에서 VR을 이용한 중계를 진행한다. VR에서 올림픽을 볼수 있다고 하면 VR에 대한 관심이 매우 높아질 것이기에 기대하고 있다. VR 중계 제공은 글로벌 하게 할 예정이며 미국에서는 NBC가 중계한다고 설명했다.

그러한 대용량 데이터가 처리되도록 하려면 더욱 클라우드 서버의 부하는 높아질 것으로써 보다 높은 처리 능력이 요구된다. 크르자니크는 "인텔은 미래의 컴퓨팅을 위한 투자를 계속하고 있다" 라며 회사가 개발하고 있는 양자 컴퓨터용 테스트 칩인 "Tangle Lake", 뇌형 컴퓨터용 테스트 칩 "Loihi"를 소개했다.

예를 들어 Loihi는 현재의 머신 러닝/딥-러닝에 의해 실현되는 인공지능과 달리 데이터가 없어도 학습하는 것이 가능하다는 것이다. 이미 간단한 인식이 가능하게 되어 있으며 앞으로도 인공지능의 진화를 촉진하며 장래 이노베이션을 위한 투자를 이어 가겠다고 밝혔다.

실내에서 1대의 컴퓨터로 100대의 드론을 제어한 시연

이후 최근 인텔이 힘을 쓰고 있는 자동차 전용 솔루션에 대한 설명이 진행됐다. 인텔은 지난해 이스라엘의 벤처 기업으로 자동차용 컴퓨터 비전 대기업인 Mobileye를 인수했는데 이번 기조 강연에서 인텔의 상급 부사장 겸 Mobileye CEO/CTO를 단상으로 불러 Mobileye 솔루션을 이용한 인텔의 자율 주행 차량을 소개했다. 그리고 중국 자동차 업체인 SAIC가 Mobileye 솔루션을 기초로 한 레벨 3/4/5 자율 주행 자동차를 개발하겠다고 밝혔다.

인텔 상급 부사장 겸 Mobileye CEO/CTO 와 인텔의 자율 자행 차량

SAIC와 Mobileye가 파트너로

또 인텔의 Flight Control Technology가 채용된 상부에 다수의 프로펠러가 달린 Volocopter를 소개하고 비행 시연을 벌였고 마지막에는 Intel Shooting Star라는 소형 드론 100대를 이용해 LED 라이트에 따른 쇼가 진행됐다. 크르자니크에 따르면 1대의 컴퓨터로 100대를 동시에 실내에서 날린 것은 기네스 기록이다.

Volocopter

Intel Shooting Star

100대의 드론이 실내에서 비행

출처 - https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/event/1100211.html

인텔은 17큐비트 초전도 테스트 칩을 개발했다고 발표했다.

양자는 매우 약하며 노이즈나 의도하지 않는 관측에 의해 데이터가 상실될 가능성이 있기 때문에 20밀리 켈빈 저온 환경에서 동작시킬 필요가 있다. 이 극한 환경에서의 동작은 프로세서 패키징 기술이 관건이다. 인텔의 오리건 개발팀 및 어셈블리 테스트와 기술 개발을 진행하는 애리조나 팀은 칩의 디자인 및 패키징 기술을 일신시킴으로써 이 환경 하에서의 동작을 실현했다고 한다.

구체적으로는 양자 간의 무선 간섭을 피하는 새로운 아키텍처를 채용함으로써 신뢰성과 열 성능을 개선하고, 고도의 프로세스 기술과 재료, 디자인으로 양자에 대응할 수 있는 회로를 패키지에 담았다. 이어 확장 가능한 인터 커넥트를 채용함으로써 기존 와이어식 칩과 비교해 출입하는 신호 수를 10~100배로 높였다고 밝혔다.

인텔은 양자 컴퓨터 개발을 위해 QuTech와 2015년부터 협업했고, 양자 디바이스나 양자 애플리케이션만 아니라 이들 장치를 제어하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 아키텍처의 연구/개발과 타사와 다른 다양한 양자 유형을 연구하고 있다고 밝혔다.

The superconducting quantum circuit with five Xmon qubits (cross-shaped devices) placed in a linear array. The quantum device shows logic gates with fidelities at the surface code threshold for fault tolerance. (Photo credit: Erik Lucero.) This Nature article has been featured in a press release, Christian Science Monitor, IEEE Spectrum, International Business Times, Condensed Matter Journal Club, Photonics Spectra, EE Journal, Science News, and Techfragments.

구글은 자사의 연구 기관인 Google Research의 Quantum Artificial Intelligence Lab 팀이 양자 컴퓨터의 하드웨어 설계·개발을 위한 이니셔티브를 발족한다고 발표했다.

구글은 초전도 소재에 의한 양자 컴퓨터용 프로세서의 설계·개발을 위해 이번 이니셔티브를 캘리포니아 샌타바버라 대학 John M. Martinis 교수가 이끄는 연구 그룹과 제휴한다. Martinis 교수는 저온 물리학 분야에 주어진 Fritz London Memorial Prize를 올해 4월에 수상했고, 과거 10명의 수상자를 보면 이후 전원이 노벨상으로 이어진 점을 고려할때 그 중요성이 매우 높은 부문이다.

양자 컴퓨터는 통상적인 컴퓨터의 비트(bit)가 0과 1 둘 중 하나의 상태로만 가능한 것과 달리 새로운 개념의 큐비트(qubit)로 0과 1 상태를 동시에 가질수 있기 때문에 기존의 비트 방식과는 비교가 불가한 방대하고 빠른 연산을 구현할 수 있다. 그러나 이러한 큐비트 자체가 현재는 불 안정한 것이 큰 걸림돌이 되어 양자 교정 기술이 필요하고, 2차원 배열로 오류 정정률은 1퍼센트 이하에 도달해야 하기 때문에 아직은 부족하나 점차 시야에 가까워 질 것으로 전망되고 있다.

또한 현행의 물리적인 프로세서(CPU)의 리딩 이노베이터로서 산업을 이끌고 있는 인텔의 경우 세계 최초의 14나노 프로세서(브로드웰)를 현재 양산하고 있으나 7나노 5나노 등 향후 물리적인 나노 공정 기술의 한계가 임박함에 따라 새로운 접근으로서도 양자 컴퓨터에 대한 관심은 점차 증가하고 있다.

This photo by Erik Lucero illustrates our lab's ReZQu qubit architecture, the focus of a BBC article.

구글은 하드웨어 개발에 직접 나서는 부문에 대해 "Quantum AI 팀에 하드웨어 그룹을 통합함으로써 최근 이론적 통찰과 D-Wave 사의 양자 어닐링 아키텍처에서 학습한 사항에 따라 양자 최적화와 양자 추론 프로세서용 새로운 디자인을 구현하고 테스트할 수 있게 된다"고 설명하며 D-Wave 사의 양자 컴퓨터와 관계를 단절하는 것이 아니며 향후로도 D-Wave 사의 과학자들과 협력하면서 NASA Ames 연구소에 설치되어 있는 최신 베스비우스(Vesvius) 머신으로도 실험을 계속한다고 밝혔다.

구글은 그 동안 D-Wave 사에 의해 개발된 양자 원리에 근거한 컴퓨터를 사용해 왔으나 이번 발표로 구글이 범용적인 원리에 근거한 양자 컴퓨터에 주력할 뿐 만 아니라 그것을 독자적인 하드웨어(CPU)로 개발 하겠다는 야심을 드러내고 있는 것으로 볼 수 있다.

과거 인공지능 양자 컴퓨터는 영화에나 등장할 수 있는 "먼 미래의 꿈" 으로 거론됐으나 Martinis 교수팀과 관련 과학자들의 생각대로 모든 연구가 순항하여 이것을 현실화 시킬수 있을 것인지 큰 관심이 집중되고 있다.