양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨팅으로는 해결할 수 없는 문제들을 해결할 수 있는 솔루션으로 부상하고 있다. 이 신기술은 에너지 저장, 화학, 재료, 신약 개발, 프로세스 최적화, 머신러닝 등의 분야에서 혁신을 이룰 것으로 기대되고 있다.

하지만 현재까지 양자 컴퓨팅이 적용된 사례들은 실용성이 제한적인 개념증명 연구에 한정돼 왔다. 기업들 중에는 이미 양자 컴퓨팅을 연구하고 경험치를 쌓을 준비가 되어 있는 경우가 있지만, 현재로서는 대부분의 기업들이 실제적인 양자 컴퓨팅을 접하기는 어려운 상황이다. 특히, 개발, 시뮬레이션, 테스트 환경이 서로 다른 경우 개발초기단계의 기술을 평가할 때는 더욱 그렇다. 필요한 기술 개발의 기회 없이는 양자 컴퓨팅이 언제 도움이 될지 그리고 어떻게 알고리즘을 설계하고 적용할지 알기 어렵다.

아마존웹서비스(아마존 Web Services, 이하 AWS)는 미국 라스베이거스에서 진행 중인 AWS 리인벤트(re:Invent) 행사에서 최신 양자 컴퓨팅 기술 발전을 위한 3대 전략을 발표했다.

3대 전략은 아마존 브라켓(Amazon Braket), AWS 양자 컴퓨팅 센터(AWS Center for Quantum Computing) 설립, 아마존 양자 솔루션 랩(Amazon Quantum Solutions Lab)이다.

아마존 브라켓은 기업들이 양자 알고리즘을 구축하고, 이를 양자 컴퓨터 상에서 테스트하고, 양자 하드웨어 상에서 사용해 보도록 하여 양자 컴퓨팅을 첫 도입하는데 도움을 주는 완전 관리형 서비스다. 기업들은 아마존 브라켓을 통해 양자 기술들의 현재와 미래적 가치를 가늠할 수 있게 되는데, 우선적으로는 디웨이브의 양자 어닐링 기술, 아이온큐의 이온 트랩 장치, 리게티의 초전도 칩이 활용 가능하고, 새로운 기술들이 계속 추가될 것이다. 기업들이 어떤 양자 기술을 선택하는가는 별개로 기업들은 아마존 브라켓 개발자 툴킷을 사용해 양자 알고리즘을 설계할 수 있다. 이를 통해 낮은 수준의 양자 회로와 완전관리형 하이브리드 알고리즘 중 하나를 실행할 수 있으며, 다양한 소프트웨어 시뮬레이터와 양자 하드웨어 간의 선택을 쉽게 할 수 있다.

AWS 양자 컴퓨팅 센터는 아마존과 캘리포니아 공대(Caltech), 연구기관의 양자 컴퓨팅 전문가들이 협력하여 최신 양자 컴퓨팅 기술을 연구 개발하는 기관이다. AWS 양자 컴퓨팅 센터는 양자 컴퓨팅 분야의 학문기관들과 아마존 연구원들과 기술자들을 연계해, 과학과 산업의 혁신 촉진이라는 기치 아래 더 강력한 양자 컴퓨팅 하드웨어를 개발하고 새로운 양자 컴퓨팅 적용분야를 발굴하는 목적을 가지고 있다.

아마존 양자 솔루션 랩은 기업과 아마존의 양자 컴퓨팅 전문가, 기술 및 컨설팅 파트너사를 연결해, 새로운 적용 분야를 개척하고 기업내 활용 방법을 모색하는 프로그램이다. 기술이 상용화 수준까지 도달하면, AWS와 파트너들은 해당 기업들과 협력하여 다양한 실험과정에 참여하고 양자 솔루션이 사업 과정에 통합되도록 가이드하게 된다. 교육 워크숍과 브레인스토밍 세션을 결합하여, 비즈니스 과제로부터 "역산방식으로" 양자 컴퓨터 사용 과정을 단계별로 진행한다. 아마존 파트너 네트워크(APN) 파트너사에는 1Qbit, Rahko, Rigeti, QCWare, QSimulate, Xanadu 및 Zapata등이 있다.

찰리 벨(Charlie Bell) AWS 유틸리티 컴퓨팅 수석 부사장은 “양자 공학이 의미 있는 진전을 이루고 있는 가운데, 기업들은 양자 컴퓨팅을 실험해보고 그 잠재력을 연구할 방법을 모색 중이다. AWS는 양자 컴퓨팅이 클라우드 퍼스트(Cloud First) 기술이 될 것으로 믿으며, 클라우드가 하드웨어를 사용하는 주된 방식이 될 것이라고 생각한다”고 전망하며 “아마존 브라켓 서비스와 아마존 양자 솔루션 랩을 통해 기업들은 양자 컴퓨팅 경험치를 쌓을 수 있을 것이며, AWS와 전문가들은 서로 협력하여 이 새로운 기술을 어떻게 잘 활용할 수 있을지 고민할 것이다. AWS 양자 컴퓨팅 센터와 학계를 연계하여, 양자 컴퓨팅의 구현을 위한 산학 협력에 동참할 것”이라고 밝혔다.

이향선기자 hslee@nextdaily.co.kr