엔비디아 쿠다-Q 플랫폼 기반 시뮬레이션, 구글 퀀텀 AI 프로세서 설계 가속화 가능
엔비디아(CEO 젠슨 황)는 17일부터 22일까지(현지시간) 미국 애틀랜타에서 개최되는 '슈퍼컴퓨팅 2024(Supercomputing 2024, SC24) 콘퍼런스에서 구글 퀀텀 AI(Google Quantum AI)와 협력해 엔비디아 쿠다-Q™(NVIDIA CUDA-Q™) 플랫폼 기반을 활용한 시뮬레이션으로 차세대 양자 컴퓨팅 장치 설계를 가속화하고 있다고 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 예정이다.
구글 퀀텀 AI의 연구 과학자 귀프레 비달(Guifre Vidal)은 “상업적으로 유용한 양자 컴퓨터의 개발은 노이즈를 억제하면서 양자 하드웨어를 확장할 수 있어야만 가능하다. 우리는 엔비디아 가속 컴퓨팅을 사용해 점점 더 커지는 양자 칩 설계의 노이즈 영향을 연구하고 있다”고 말했다.
양자 하드웨어 설계에서 노이즈를 이해하려면 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 이제 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.
엔비디아 HPC와 양자 컴퓨팅 부문 이사인 팀 코스타(Tim Costa)는 “AI 슈퍼컴퓨팅 성능은 양자 컴퓨팅의 성공에 도움이 될 것이다. 구글의 쿠다-Q 플랫폼 사용은 GPU 가속 시뮬레이션이 양자 컴퓨팅을 발전시키고, 실제 문제를 해결하는 데 핵심적인 역할을 한다는 것을 보여준다”고 말했다.
쿠다-Q와 H100 GPU를 통해 구글은 40큐비트를 포함하는 장치에 대해 완전히 포괄적이고 사실적인 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이는 이러한 종류의 시뮬레이션 중 가장 큰 규모이다. 쿠다-Q가 제공하는 시뮬레이션 기술 덕분에 일주일이 걸리던 노이즈 시뮬레이션을 이제 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.
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