KISTI, Xanadu와 양자컴퓨팅 핵심기술 공동개발 업무협약

[충청뉴스 이성현 기자] 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 캐나다의 세계적인 양자컴퓨팅 기업인 Xanadu Quantum Technologies(이하 자나두)와 양자컴퓨팅과 슈퍼컴퓨팅에 대한 각 기관이 가진 전문성을 기반으로 공동연구 및 기술개발 협력을 위한 업무협약을 체결했다고 21일 밝혔다.

2016년에 설립한 캐나다 토론토 소재의 자나두는 미국의 Google과 중국의 USTC에 이어 세계에서 3번째로 양자 우위를 달성한 글로벌 양자컴퓨팅 선두 기업으로 광(光) 기반 양자컴퓨팅 하드웨어 개발 뿐 아니라 양자회로 프로그램 SW 개발에도 선도적인 역할을 하고 있다.

대표적으로 자체 개발한 오픈소스 소프트웨어 페니레인(PennyLane)은 양자컴퓨팅, 양자 기계학습, 양자화학 등의 다양한 응용분야의 소프트웨어 라이브러리를 제공하며, 전 세계적으로 페니레인 활용 커뮤니티가 점점 커지고 있다.

KISTI는 2022년 6월부터 시작한 국가 플래그십 프로젝트인 초전도 기반 50큐비트급 풀 스택 양자컴퓨터 개발사업(양자컴퓨팅연구인프라구축사업)의 한 축을 담당해 슈퍼컴퓨팅에서 사용 가능한 양자회로 병렬연산 에뮬레이터 및 클라우드 기반의 양자컴퓨터 서비스 프레임워크 SW 스택을 개발하고 진행하고 있다.

또 양자컴퓨팅 기술개발사업에 참여해 초고성능컴퓨팅 자원을 활용하여 다양한 양자정보 응용연구를 수행해 오고 있으며, 최근 고전-양자 하이브리드 소프트웨어 인터페이스 개발 연구(소재혁신 양자시뮬레이터 개발사업)에도 참여하고 있다.

이번 협약을 통해 KISTI와 자나두는 양 기관이 보유한 양자컴퓨팅과 슈퍼컴퓨팅 분야의 전문성을 바탕으로 새로운 형태의 양자-고전 하이브리드 연구 생태계를 구축할 계획이다. 또 양자컴퓨팅 분야 뿐 아니라 양자 기술의 전반적인 응용 분야에서도 긴밀하게 공동연구를 진행하고 전문 인력교류 등 상호발전을 도모하기 위해 지속적인 협력을 진행할 계획이다.

KISTI는 슈퍼컴퓨터의 핵심 활용기술 중 하나인 분산병렬처리 기술에 대한 전문성을 바탕으로 자나두의 양자회로 프로그램 소프트웨어인 페니레인에 해당 기술을 적용하는 연구 개발을 수행하고 있으며, 이를 통해 국내 연구자들이 슈퍼컴퓨터를 통해 편리하게 사용할 수 있는 양자회로 개발 SW를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

자나두로서는 국내의 슈퍼컴퓨팅 사용자를 잠재적 페니레인 활용 연구자로 확보할 수 있다는 측면에서 서로에게 유익한 부분이라고 할 수 있다. 아울러 양자컴퓨팅 하드웨어 개발사와 초고성능컴퓨팅 인프라 보유 기관과의 협력 체계 구축을 통해 한국 최초로 양자-고전 하이브리드 연구 생태계를 조성한다는 측면에서도 이번 협약의 의의를 찾을 수 있다.

양자컴퓨팅 SW 개발 및 양자정보연구그룹을 이끌고 있는 류훈 박사는 “최근 정부에서 강조하고 있는 국제공동연구를 통해 아직은 생소한 국내 양자컴퓨팅 SW 스택 및 서비스 플랫폼 연구개발의 수준을 구체적으로 높일 수 있는 기회”라며 “병렬처리기술을 적용한 양자 에뮬레이터 SW를 KISTI 슈퍼컴퓨터와 (양자컴퓨팅연구인프라구축사업으로 개발 중인) 양자컴퓨팅 서비스 프레임워크에 탑재해 25년 상반기부터 시범적으로 서비스를 오픈할 계획이며 이를 통해 국내 양자정보응용연구 생태계 조성에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.