▲ 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. 

미국 방위고등연구계획국(DARPA)에 따르면 최신 기술의 활용도를 확장하는 양자 컴퓨터 프로젝트의 2단계에 총 $920만 달러의 자금을 지원했다.더 많은 컴퓨팅 장치를 연결하도록 구성된 양자 컴퓨팅 시스템에 대한 추가 실험을 실행하기 위한 목적이다. 최적화 문제를 해결할 때 양자 정보 처리의 양적 이점을 입증할 수 있다.이 프로젝트는 조지아연구소(Georgia Tech Research Institute)의 주도로 진행되고 있다. 대부분의 양자 컴퓨팅 시스템은 자기 트랩(magnetic trap)을 사용해 이온을 분리한다.페닝 트랩(Penning trap)이라고 하는 트래핑 프로세스는 자기장과 전기장의 조합을 사용하여 양자 작업을 수행하는 2차원 이온 결정을 제한한다. 트랩은 부피가 크고 극저온으로 냉각되는 초전도 자석 대신 희토류 금속을 사용한다. 연구원들은 이미 18개월 동안  시행착오를 격으면서 10큐비트 길이의 이온 체인을 만들었다.이와 같은 체인에 양자 시스템을 수천 개 더 추가하면 컴퓨터가 더 정확한 솔루션을 계산할 수 있다. 프로젝트가 지금까지 유망한 것으로 입증됐지만 연구원들은 어려운 기술적 문제에 직면해 있다.예를 들어, 양자 시스템이 복잡할수록 "노이즈"로 인한 상당한 오류율이 발생할 가능성이 높다. 연구팀은 양자 시스템에서 노이즈를 최소화하는 최선의 경로를 매핑하고 있다. 이를 통해 더욱 더 향상된 양자 컴퓨터의 성능을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.▲방위고등연구계획국(DARPA)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 글로벌 GPU 디자인 기업인 엔비디아(Nvidia)에 따르면 통합 하이브리드 시스템 및 워크플로에서 프로그래밍을 가능하게 하는 NVIDIA QODA(Quantum-Optimized Device Architecture)의 미리 보기를 출시했다.NVIDIA QODA는 하드웨어 QPU가 작동하는 방식을 효율적으로 모방하는 하이브리드 양자 클래식 컴퓨터를 위한 최초의 플랫폼이다. QODA는 명세(specification)와 컴파일러 NVQ++로 구성된다.또한 QODA는 CPU, GPU 및 QPU가 함께 작동하는 하이브리드 설정에서 양자 프로세서용으로 설계된 통합 프로그래밍 모델을 제공한다. 알고리즘 연구를 수행하고 미래의 양자 이점을 위한 하이브리드 응용 프로그램을 구축하려는 프로그래머의 경우 "브리징" 기술이 필요하다."브리징" 기술은 하이브리드 양자-클래식 컴퓨터 플랫폼을 제공하는 CPU, GPU 및 양자 장치를 통해 다양한 아키텍처에서 동적 워크플로를 가능하게 할 수 있기 때문이다.엔비디아는 기존 Pythonic 프레임워크에 비해 20큐비트 및 극적으로 개선된 확장성으로 종단간(end-to-end) VQE(Variational Quantum Eigensolver) 성능에서 287배의 속도 향상을 이룩했다.이와 같이 엔비디아가 빠른 시일 내에 양자 컴퓨터를 구축하지는 않더라도 GPU를 사용해 양자 기계용 코드를 더 쉽게 개발할 수 있도록 노력하고 있다. 참고로 QODA 기능은 다음과 같다.1. 하이브리드 양자-클래식 시스템을 위해 C++를 확장하는 커널 기반 프로그래밍 모델.2. GPU 하이브리드 컴퓨팅에 대한 기본 지원으로 GPU 사전 및 사후 처리와 기존 최적화가 가능.3. MLIR(Multi-Level Intermediate Representation) 및 QIR(Quantum Intermediate Representation)으로 낮추는 양자 커널용 NVQ++ 컴파일러를 사용한 시스템 수준 컴파일러 도구 체인(System-level compiler toolchain).4. 양자 알고리즘 프리미티브(quantum algorithmic primitives)의 표준 라이브러리5. cuQuantum GPU 플랫폼을 사용하여 시뮬레이션된 QPU는 물론 파트너 QPU와도 상호 운용 가능.▲ 엔비디아(Nvidia)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

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 

미국 글로벌 기술기업인 IBM에 따르면 캐나다 퀘벡(Quebec)주 브로몽(Bromon) 시 자체 공장에 캐나다의 첫 번째 범용 양자 컴퓨터 시스템을 배치할 계획이다.IBM은 퀘벡을 양자 관련 과학의 혁신 및 기술 허브로 지정했다. 'IBM Quantum System One'으로 명명된 IBM의 차세대 시스템은 미국 이외 지역에 4번째로 배치된다.이 시스템은 연구원들이 에너지, 생명 과학, 지속 가능성과 같은 분야의 새로운 솔루션을 개발하는 데 도움이 될 것으로 평가된다. 또한 범용 양자 컴퓨터로서 양자 컴퓨터용으로 작성된 모든 프로그램을 실행할 수 있다.이를 통해 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터를 보완하는 역할을 수행할 것으로 기대된다. 또한 캐나다 정부는 전역의 다양한 혁신 허브와 함께 Quantum Industry Canada와 같은 수많은 새로운 조직 및 개발 이니셔티브를 설립했다.캐나다 정부는 양자 컴퓨팅, 인공 지능 및 고전적 고성능 컴퓨팅을 포함한 컴퓨팅 기술을 사용해 혁신을 가속화할 수 있을 것으로 전망된다. ▲ 아이비엠(IBM)의 'IBM Quantum System One' 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 글로벌 시장 조사기관 IDC(International Data Corporation)에 따르면 2027년 글로벌 양자 컴퓨터 시장 규모가 $US 86억달러로 성장할 것으로 전망된다.2020년 글로벌 양자 컴퓨터 시장 규모 4억1200만달러 대비 20.87배 확대가 예상된다. 2021년 ~ 2027년까지 연평균 50.9% 급성장할 것으로 기대된다.또한 2027년 글로벌 양자 컴퓨터 시장에 대한 투자 규모는 164억달러로 2021년 ~ 2027년까지 연평균 11.3% 늘어날 것으로 예상된다.주요 투자처로는 공공 및 민간 자금 지원기관의 투자, 글로벌 국가들의 투자, 기술 및 서비스 공급업체의 R&D 등 내부 지출, 벤처 캐피탈 및 사모펀드회사의 외부 자금 등이 포함된다.▲ IDC 홈페이지

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)

지난 4월 29일부터 5월 1일까지 부산 벡스코에서는 '드론쇼 코리아((Drone Show Korea 2021)' 전시회가 개최됐다. 옥스드론은 전시회 현장에 기자들을 파견해 참여한 기업들을 취재했다. 국내 드론 산업의 발전과 기술력을 소개하는 것이 글로벌 드론 종합지를 지향하는 목표와 부합하기 때문이다. (주)넥스앤텍, (주)ASOA, 순돌이드론, 성우엔지니어링, (주)만물공작소, 디브레인, (주)씨너렉스, (주)시스테크, (주)코코드론, (주)스카이뷰 등 10개 업체를 소개했다.다음으로 UMAC Air, (주)무지개연구소, 지오소나(주), 두산모빌리티이노베이션, 이노뎁(주), 유콘시스템(주), (주)이스턴스카이, (주)드론월드,  BSTARCOM, (주)올포랜드, 해양드론기술에 이어 소개하려는 기업은 (주)케이씨에스(이하, 케이시에스)이다.케이시에스는 금융권 SI 전문 사업자로 지난 1974년 설립 이후 국내 금융 IT분야를 선도해왔다. 지난 2002년 순수지주회사 체제로 전환되면서 물적 분할을 통해 설립됐다.지주회사 한국컴퓨터지주(주)를 비롯해 관계사 한국컴퓨터, (주)한테트, (주)로지시스 등이 있다. 주요 사업은 시스템 통합 사업, 엔터프라이즈 솔루션 사업, 철도·도로 교통인프라 사업, KIOSK, 이벤트 사업 등이다.시스템 통합 사업은 각 산업별 특성에 맞는 시스템 서버, 클라이언트 및 통합 소프트웨어 개발 공급 등을 제공하고 있다.솔루션에는 HP Integrity NonStop, HP NonStop Blade 하드웨어, NonStop System S/W, Real-Time solution, Security, Big Data 등의 솔루션과 서비스가 있다.철도 및 도로 교통 인프라와 관련된 솔루션에는 Intelligent Transport System, Railroad&Transportation 등이 있다. 티켓 발매기, 무인 민원 발급기, 주유기용 Self Unit, 특수목적용 키오스크(KIOSK)가 있다.특히 드론과 관련해서 실시간 영상 데이타 암·복호화, 기기인증 등 암호통신과 관련된 양자암호모듈 등 다양한 보안 기능을 제공하고 있다.♦ 드론 양자암호모듈 구성도(출처 : 홍보물)암호 알고리즘이 탑재된 ASIC 암호칩을 활용해 암·복호화 성능이 매우 우수하며 OS가 탑재되어 있지 않아 부팅 시간이 없는 펌웨어 기반 모듈이다.♦ 양자암호모듈 블록다이아그램(출처 : 홍보물)케이시에스는 사업별 전문성 강화, 니즈의 요구에 신속 대응을 위해 연구 개발, 마케팅을 강화하고 투명성 경영과 신규 성장동력을 개발해 나갈 방침이다.

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)

미국 양자 소프트웨어 회사인 리버레인(Riverlane)에 따르면 시리즈(Series) A 펀딩으로 US$ 2000만 달러를 모금했다. 양자 컴퓨터용 운영 체제인 델타플로우(Deltaflow)를 구축하기 위한 목적이다.이 라운드는 유럽 기술벤처 캐피탈 펀드인 Draper Esprit가 주도했다. 또한 기존 투자자인 캠브리지혁신캐피탈(Cambridge Innovation Capital), 아마데우스캐피털파트너스(Amadeus Capital Partners) 및 캠브리지대(University of Cambridge)가 지원했다.양자 컴퓨터 산업이 발전함에 따라 소프트웨어가 견고한 기반 위에 구축되는 것이 중요하다. 리버레인의 델타플로우는 소프트웨어 개발자가 모든 유형의 양자 컴퓨터에 적절한 수준으로 액세스 할 수 있도록 한다.또한 델타플로우는 애플리케이션 및 양자 컴퓨터 하드웨어 개발을 위한 공유 언어를 제공한다. 지난 1년 동안 리버레인은 전 세계 양자 컴퓨터 하드웨어 제조업체의 20%가 델타플로우를 사용하도록 계약했다.이번 자금을 통해 미국, 유럽 등 국제적으로 확장할 계획이다. 리버레인은 유용한 양자 컴퓨팅에 더 빨리 도달하기 위해 필요한 모든 작업을 수행할 방침이다.이와 같은 노력을 통해 향후 리버레인의 델타플로우가 글로벌 표준이 될 수 있을 것으로 기대된다. 참고로 양자컴퓨팅은 4차 산업혁명을 고도화하는데 핵심 역할을 수행한다.▲ USA-Riverlane-Quantumcomputing▲ 리버레인(Riverlane)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)