엔비디아, 오픈소스 양자 AI '아이징' 공개…양자 컴퓨팅 상용화 속도전

[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 엔비디아가 오픈소스 양자 인공지능(AI) 모델을 공개하며 양자 컴퓨팅 상용화 속도전에 불을 지폈다.

엔비디아는 세계 최초 오픈소스 양자 AI 모델 제품군 '엔비디아 아이징(NVIDIA Ising)'을 발표했다고 16일 밝혔다.

양자 컴퓨팅의 상용화를 위해서는 프로세서 보정과 오류 정정 기술에서의 혁신이 필수적이다. 엔비디아는 AI를 활용해 현재의 양자 프로세서를 대규모로 신뢰 가능한 컴퓨팅 시스템으로 전환할 수 있다고 보고 있다. 특히 오픈소스 방식으로 제공돼 개발자가 데이터와 인프라를 직접 통제하면서 고성능 AI를 구축할 수 있다는 점도 특징이다.

아이징 제품군은 복잡한 물리 시스템을 설명하는 대표적 수학 모델에서 이름을 따왔다. 하이브리드 양자-클래식 시스템 구축의 핵심 과제인 오류 정정과 보정을 지원하는 확장형 AI 도구를 제공하는 데 초점이 맞춰졌다.

핵심 구성은 '아이징 캘리브레이션'과 '아이징 디코딩'이다. 아이징 캘리브레이션은 비전언어모델(VLM)을 기반으로 양자 프로세서 측정 결과를 해석하고 자동 보정을 수행한다. 기존 수일이 걸리던 작업을 수시간 단위로 단축할 수 있다. 아이징 디코딩은 3D 합성곱 신경망(CNN)을 활용해 양자 오류 정정을 위한 실시간 디코딩을 수행하며, 업계 표준 오픈소스 도구인 파이매칭 대비 최대 2.5배 빠른 속도와 3배 높은 정확도를 제공한다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 "AI는 양자 컴퓨팅을 실용화하는 데 필수 기술"이라며 "아이징은 AI가 제어 계층에서 양자 기계의 운영체제 역할을 수행하도록 해 취약한 큐비트를 신뢰 가능한 양자-그래픽처리장치(GPU) 시스템으로 전환한다"고 말했다.

생태계 확산도 빠르게 진행되고 있다. 아이징 캘리브레이션은 아톰 컴퓨팅, 페르미 국립가속기연구소, 하버드공대 등 주요 기관에서 활용되고 있으며, 아이징 디코딩 역시 코넬대, 샌디아 국립연구소, UC 샌디에이고, 연세대 등에서 도입됐다.

엔비디아는 개발자 지원을 위해 NIM 마이크로서비스와 양자 워크플로우·훈련 데이터를 포함한 '쿡북'도 함께 제공한다. 이를 통해 특정 하드웨어와 활용 목적에 맞는 모델 파인튜닝이 가능하며, 자체 시스템에서 실행해 데이터 보안도 유지할 수 있다.

아이징은 쿠다(CUDA)-Q 소프트웨어 플랫폼과 QPU-GPU 인터커넥트 'NVQ링크'와 통합돼 실시간 제어와 오류 정정을 지원한다. 엔비디아는 이를 기반으로 현재의 큐비트를 미래 양자 슈퍼컴퓨터로 확장하는 생태계 구축에 나선다는 구상이다.

시장조사업체 레조넌스는 글로벌 양자 컴퓨팅 시장이 오는 2030년 110억 달러를 넘어설 것으로 전망했다. 업계는 오류 정정과 확장성 확보가 시장 성장을 좌우할 핵심 변수로 보고 있다.

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