양자 컴퓨팅·GPU·슈퍼컴의 기적…일본 ‘로쿠’, 인류의 계산 한계 깬다

일본 국책 연구기관들이 양자 컴퓨터와 초고성능 슈퍼컴퓨터, GPU를 하나로 묶은 혁신적인 하이브리드 컴퓨팅 플랫폼을 선보이며 차세대 연산 기술 선점에 나섰다고 양자 컴퓨팅 전문매체 퀀텀자이트가이스트가 19일(현지시각) 보도했다.

보도에 따르면 일본 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)와 이화학연구소(RIKEN, 리켄)는 고베 캠퍼스에 새로운 양자-고성능 컴퓨팅(HPC) 하이브리드 슈퍼컴퓨터인 '로쿠(ROQUO)'를 구축했다고 밝혔다. 이번 프로젝트는 NEDO의 자금 지원을 바탕으로 추진 중인 "미지의 연산 능력 탐구를 위한 양자 슈퍼컴퓨터 하이브리드 플랫폼 연구 개발"의 핵심 성과다.

로쿠의 가장 큰 특징은 서로 다른 특성을 가진 세 가지 고성능 컴퓨팅 시스템을 유연하게 통합했다는 점이다. 리켄 계산과학연구센터(R-CCS)가 보유한 세계 최고 수준의 슈퍼컴퓨터 '후가쿠(Fugaku)'를 중심으로, IBM의 최신 양자 시스템인 'IBM 퀀텀 시스템 2(ibm_kobe)', 그리고 퀀티넘(Quantinuum)의 트랩 이온 방식 양자 컴퓨터 '레이메이(Reimei)'가 하나의 플랫폼으로 연결됐다.

연구진은 로쿠의 핵심 과학적 목표가 슈퍼컴퓨터 환경 내에서 양자 컴퓨팅 시뮬레이션의 성능을 대폭 끌어올리고, 새로운 양자 알고리즘의 개발 및 평가를 가속화하는 것이라고 설명했다. 특히 이번 플랫폼은 기존 슈퍼컴퓨터 단독으로는 도저히 해결할 수 없었던 복잡한 연산 요구를 충족하는 데 초점을 맞췄다.
가장 기대를 모으는 응용 분야는 '양자 머신 러닝'이다. 양자 컴퓨터 고유의 연산 메커니즘과 GPU의 대규모 병렬 처리 능력을 결합하여, 기존 고전 컴퓨터의 한계를 뛰어넘는 초고속 데이터 학습 및 분석 모델을 구현하겠다는 구상이다.

프로젝트 문서에 따르면, 로쿠는 양자 컴퓨팅과 고전 컴퓨팅의 교차점에서 발생할 수 있는 시너지 역량을 극대화할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 연구진은 복잡한 과학적 난제를 해결하고 고도화된 산업 요구에 대응할 수 있는 유연한 하이브리드 접근 방식을 입증해 나갈 계획이다.

리켄 측은 "이 새로운 플랫폼이 기술적 한계에 부딪힌 기존 컴퓨팅 자원을 보완하고 통합하는 완벽한 모델이 될 것"이라며 "양자 알고리즘의 성능 평가를 한층 수월하게 만들어 과학적 발견과 미래 기술 발전을 위한 완전히 새로운 길을 열어줄 것으로 기대한다"고 전했다. 한편, 로쿠에 대한 구체적인 시스템 사양과 향후 공동 연구 로드맵 등 더 자세한 정보는 R-CCS 공식 웹사이트에서 확인할 수 있다.


이인수 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com