▲ 일본 오사카대(大阪大)에서 개발한 양자컴퓨터 이미지 [출처=홈페이지]일본 오사카대(大阪大)에 따르면 2023년 12월22일부터 초전도 양자컴퓨터 국산 3호기의 클라우드 서비스를 시작할 계획이다. 국산 부품이나 소프트웨어를 검증해 개선하기 위한 목적이다.42개 기관이 참여한 '양자소프트웨어컨소시엄'은 양자컴퓨터의 사용 사례를 탐색하고 사용자의 요구나 의견을 반영해 시스템을 발전시킬 방침이다.양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 비교할 수 없을 정도로 짧은 시간에 많은 문제를 해결할 수 있다. 공동연구그룹은 양자컴퓨터를 초전도 양자비트로 구축해 클라우드를 통해 이용할 수 있는 서비스를 구축했다.연구자는 원격지에서 양자 알고리즘을 실행하고 소트트웨어의 개량·동작 확인을 하거나 사용 사례를 탐색할 수 있다. 개발된 양자컴퓨터는 이화학연구소(理化学研究所)가 제공한 64 양자 비트칩을 사용하고 있다.이화학연구소는 2023년 3월27일 초전도 양자컴퓨터 초호기의 칩을 클라우드에 공개했다. 당초 3호기에 이화학연구소가 공개한 16양자 비트칩을 장착했다가 동년 11월3일 64양자 비트칩으로 교체했다.3호기는 초호기에서 사용했던 해외에서 수입한 부품을 사용하던 것을 대폭 국산 부품으로 치환했다. 냉동기, 저잡음전원, 저온증폭기, 자기실드 등 많은 부품을 국산으로 교체했지만 높은 수준의 양자 비트 성능을 실현했다.양자컴퓨터는 1980년대부터 이론적으로 연구하기 시작했다. 신재료 개발, 금융, 신약 개발, 기계학습 등을 위해서는 계산을 고속화할 필요가 있기 때문이다.현재 구글, IBM, 중국과학기술대, 중국저장대, 미국의 스타트업인 리제티(Rigetti) 등만이 59양자비트 이상의 제어를 실현했다. 다수 기업과 대학이 이러한 목료로 도전했지만 성공한 사례를 찾아보기 어렵다.일본 정부는 2023년 3월 이화학연구소, 후지츠, 오사카대, 산업기술총합연구소 등이 공동으로 50 양자비트 이상의 제어에 성공했다. 직접 개발한 2차원 집적회로와 수직배선패키지를 사용했다. 

일본 정보통신기술기업인 후지쯔(富士通)에 따르면 2022년 10월부터 컴퓨팅 리소스 클라우드 서비스인 후지쯔CaaS(Fujitsu Computing as a Service)를 시작할 계획이다.  우선 슈퍼컴퓨터인 후카쿠(富岳)에 도입된 FUJITSU Supercomputer PRIMEHPC FX1000의 리소스를 후지쯔 클라우드 서비스 HPC로 이용 가능하게 한다. 후카쿠는 현재 문부과학성 산하의 과학기술 연구소인 이화학연구소(理研)에서 사용하고 있다. 후지쯔CaaS는 고성능컴퓨터(HPC)나 디지털 어닐러(Digital Annealer) 등에서 연구개발 중인 양자 컴퓨터의 처리 능력과 이에 필요한 소프트웨어 라이버리, 앱, 튜닝 등을 제공한다. 대규모 시물레이션 등에 필요한 컴퓨팅 리소스를 고객 맞춤형인 온 디맨드(On Demand)로 이용할 수 있다. 복잡하고 다양한 사회 문제 해결에 양자컴퓨팅 기술은 더욱 중요해질 것으로 판단된다.  ▲후지쯔(富士通) 로고 

일본 도쿄대(東京大學)에 따르면 미국의 글로벌 기술기업인 아이비엠(IBM)과 공동으로 최초의 상용 양자 컴퓨터의 가동을 시작했다.아이비엠이 개발한 차세대 시스템(IBM Quantum System One)을 사용할 수 있는 독점적인 액세스 권한이 도쿄대에 부여됐다.시스템은 도쿄 남서부 가나가와현(神奈川?)에 위치한 가와사키 비즈니스 인큐베이션 센터(川崎 ビジネスインキュベ?ションセンタ?)에 설치됐다. 독일에 이어 미국 이외의 지역에서 두번째로 구축된 것이다.도요타자동차(トヨタ自動車), 소니그룹(ソニ?グル?プ), 미츠비시화학홀딩스(三菱ケミカルホ?ルディングス)가 산한 컨소시엄의 회원으로 참여했다.컨소시엄은 양자 컴퓨팅의 실용화를 모색하고 인적자원을 육성하기 위한 목적으로 2020년 출범했다. 양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터보다 빠른 속도로 복잡한 문제를 해결할 수 있다.이를 통해 신약 및 물질 개발, 금융 모델 생성, 물류 최적화 및 인터넷과 디지털 화폐의 암호화 분야에 사용될 것으로 기대된다. 양자컴퓨터가 본격화되기까지 아직 많은 기술적 과제가 남아 있기 때문에 미국과 중국을 중심으로 전 세계적으로 양자컴퓨터 개발 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 전망된다.▲ 아이비엠(IBM)의 양자 컴퓨터 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 양자컴퓨터 솔루션업체인 퀀텀컴퓨팅(Quantum Computing)에 따르면  양자 컴퓨팅 채택을 가속화하는 킥스타트(QikStart) 프로그램을 개발했다.선택된 참가자와 협력해 비즈니스의 미션 크리티컬 문제를 해결하기 위한 목적이다. 즉 비즈니스 파트너와 협력하여 양자 이점을 얻는 시간을 가속화할 계획이다.특히 프로그램에서는 제한적 최적화로 알려진 가장 복잡한 계산 문제를 해결하는 데 중점을 두고 있다. 예를 들면 공급망, 물류, 신약 발견, 사이버 보안, 운송 등과 같은 비즈니스에 중요한 애플리케이션을 최적화한다.이를 위해 양자 가속 플랫폼(quantum acceleration platform), 전문가 리소스 및 자금에 대한 액세스가 제공될 예정이다. 비 양자 프로그래밍 전문가를 위한 저렴하고 실용적인 솔루션이 제공될 수 있을 것으로 기대된다.▲ USA-QuantumComputing-Quantumcomputer▲퀀텀컴퓨팅(Quantum Computing)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

독일의 가장 큰 입자가속기센터인 DESY(Deutsches Elektronen-Synchrotron)에 따르면 데이터 분석 및 머신러닝 연구를 위해 캐나다와 협업체계를 구축했다.DESY와 율리히연구소(Forschungszentrum Jülich)는 독일의 헤름홀츠 연합연구센터(Helmholtz center) 멤버이다. 캐나다의 입자가속기센터 트라이엄프(TRIUMF), 기업체인 디웨이브시스템(D-Wave Systems Inc.), 1큐빗(1QBit)이 협업에 참가한다.이들 연구소와 기업들은 양자컴퓨터(Quantum Computing), 데이터 분석 및 머신러닝(machine learning)에 대한 연구를 진행할 방침이다. 2018년 6월말 캐나다 밴쿠버에서 개최된 데이터 과학 및 양자 컴퓨팅 워크샵의 결과로서 협약이 체결됐다.독일-캐나다간의 MOU에 따라 이 네트워크는 양자 컴퓨팅, 대규모 컴퓨팅(Large Scale Computing), 머신러닝, 빅데이터 애널리틱스(Big Data Analytics)와 같은 4가지 공동 작업그룹으로 구성됐다.연구를 지원하기 위해 양자 컴퓨터 및 머신 러닝 도구의 사용에 있어 국내 및 국제협력을 촉진하고 개발 중에 다른 파트너에게 공개하는 것을 원칙으로 정했다.첨단연구센터와 혁신적인 회사 간의 협력은 양자 컴퓨팅 및 빅데이터 과학 분야가 직면하고 있는 문제에 대한 지능형 솔루션을 찾는데 도움이 될 것으로 전망된다.참고로 DESY는 대량의 데이터를 분석하는 방법을 구현하는 것 외에도 머신러닝을 통해 입자가속기의 자동화된 제어를 구현할 수 있을 것으로 기대하고 있다.▲ German-Canada-MouGroup-DESY-homepage▲독일-캐나다 MOU 서명(출처 : DESY 홈페이지)