인텔, 양자 SW SDK 1.0 출시…양자컴퓨터 생태계 ‘성큼’

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인텔, 양자 SW SDK 1.0 출시…양자컴퓨터 생태계 ‘성큼’

디지털데일리 발행일 2023-03-03 15:24:12

김문기

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시뮬레이션 상에서 양자 컴퓨팅 풀스택 제공해

[디지털데일리 김문기 기자] 인텔은 지난해 9월 베타 버전을 출시한 데 이어 지난 2월 28일 인텔 양자 소프트웨어 개발 도구(SDK) 1.0 버전을 출시했다고 3일 발표했다.

이 SDK는 올해 출시될 인텔의 양자 제어 칩인 호스리지(Horse Ridge) II과 인텔의 양자 스핀 큐비트 칩을 포함한 인텔의 양자 하드웨어와도 인터페이스 할 수 있는 시뮬레이션용 양자 컴퓨터다.

개발자는 해당 키트를 통해 시뮬레이션에서 양자 알고리즘을 프로그래밍할 수 있으며, 업계 표준 LLVM(Low-level virtual machine) 컴파일러 툴체인을 사용한 C++로 쓰여진 직관적인 프로그래밍 인터페이스를 탑재한 점이 특징이다. 그 결과, 인텔의 SDK는 C/C++ 및 파이썬(Python) 애플리케이션과 원활한 인터페이스를 제공해 더욱 다양하고 맞춤화할 수 있다.

앤 맷수라 인텔랩 양자 애플리케이션 및 아키텍처 부문 디렉터는 “인텔 양자 SDK는 프로그래머들이 미래의 대규모 상용 양자 컴퓨터에 대비할 수 있도록 지원한다. 개발자가 시뮬레이션 상에서 양자 알고리즘과 애플리케이션을 만드는 방법을 배우는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 인텔의 양자 하드웨어가 출시됐을 때 개발자들이 준비되도록 애플리케이션 개발을 가속화할 개발자 생태계를 구축해 산업을 발전시킬 것"이라고 말했다.

SDK 버전 1.0은 클래식 컴퓨팅 개발자에게 익숙한 프로그래밍 언어인 C++ 기반의 직관적인 프로그래밍 인터페이스가 포함되어 있어 클래식 컴퓨팅 개발자와 양자 개발자 간의 협업을 가능하게 한다. 해당 키트는 양자-클래식 하이브리드 알고리즘을 실행하는 데 최적화된 양자 런타임 환경을 제공한다. 개발자는 더 많은 수의 일반 큐비트 또는 인텔 하드웨어를 나타내는 큐비트 시뮬레이션을 위해 두 가지 대상 백엔드 중 하나를 선택할 수 있다.

첫 번째 백엔드는 고성능 오픈소스 일반 큐비트 시뮬레이터인 인텔 양자 시뮬레이터(IQS)다. IQS는 단일 노드에서 32 큐비트, 다중 노드에서 40 큐비트 이상을 처리할 수 있는 백엔드를 갖추고 있다.

두 번째는 인텔 양자점 큐비트(quantum dot qubit)로 하드웨어를 시뮬레이션하고 인텔 실리콘 스핀 큐비트의 콤팩트한 모델 시뮬레이션을 가능하게 하는 타겟 백엔드다. 인텔의 큐비트는 실리콘 트랜지스터 제조에 대한 인텔의 전문성을 활용하여 대규모 양자 컴퓨터를 구축한다.

사용자는 SDK를 통해 소규모 워크로드를 개발하여 큐비트에서 알고리즘을 효율적이고 정확하게 실행하기 위해 양자 컴퓨터의 시스템 아키텍처에서 필요한 기능을 확인할 수 있다. 인텔은 SDK를 내부적으로 사용해 양자 하드웨어와 소프트웨어를 함께 공동 설계함으로써 시스템 개발을 가속화하고 있다.

SDK는 양자 애플리케이션 개발 시 더 큰 유연성을 제공하는 사용자 맞춤 지정 및 확장 가능한 플랫폼이다. 기존 컴퓨팅 개발의 표준 기능인 컴파일러 파일을 비교하여 알고리즘이 컴파일러에서 얼마나 잘 최적화되었는지 파악할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 사용자는 소스 코드를 보고 더 낮은 수준으로 데이터를 추상화해 시스템이 데이터를 저장하는 방식에 대한 인사이트를 얻을 수 있다.

한편, 인텔은 양자 컴퓨팅 분야를 발전시키기 위해 개발자 커뮤니티를 구축하고 있다. 우선 인텔은 펜실베니아 대학교(University of Pennsylvania), 데겐도르프 공과 대학교(Technische Hochschule Deggendorf), 게이오 대학교(Keio University), 오하이오 주립대학교(The Ohio State University), 펜실베니아 주립대학교(Pennsylvania State University) 등 5개 대학에 양자 교과 과정을 개설해 다른 대학과 공유하고 학계 전반에 걸쳐 양자 컴퓨팅 사용을 확산하기 위한 보조금을 지원했다.

인텔은 향후 기능을 추가해 새로운 버전의 SDK를 선보일 예정이며 인텔 양자 하드웨어와 SDK를 원활하게 통합할 계획이다.