[이데일리 한광범 기자] 엔비디아가 양자 컴퓨팅의 실질적인 상용화를 앞당길 세계 최초의 오픈소스 양자 AI 모델 제품군인 ‘엔비디아 아이징(NVIDIA Ising)’을 16일 발표했다. 이번 모델 공개를 통해 연구 기관과 기업들은 실용적인 애플리케이션 구동이 가능한 양자 프로세서 개발을 획기적으로 가속화할 수 있을 것으로 보인다.

대규모 양자 애플리케이션을 구현하기 위해서는 양자 프로세서 보정과 양자 오류 정정 분야의 기술적 도약이 필수적이다. 엔비디아는 AI를 오늘날의 양자 프로세서를 신뢰할 수 있는 대규모 컴퓨터로 전환하는 핵심 기술로 정의했다. 이번에 공개한 오픈소스 모델은 개발자가 데이터와 인프라에 대한 통제권을 유지하면서도 고성능 AI를 구축할 수 있도록 돕는다.

아이징 제품군은 복잡한 물리 시스템을 단순화한 수학 모델에서 이름을 가져왔으며, 하이브리드 양자-클래식 시스템 구축의 핵심 과제인 오류 정정과 보정을 위한 고성능 AI 도구를 제공한다. 특히 양자 오류 정정 디코딩 과정에서 기존 업계 표준 도구인 파이매칭 대비 최대 2.5배 빠른 성능과 3배 높은 정확도를 구현해 연구자들이 더 복잡한 문제를 해결할 수 있게 했다.

젠슨 황 엔비디아 CEO는 “AI는 양자 컴퓨팅을 실용화하기 위해 필수적”이라며 “아이징을 통해 AI는 제어 계층으로서 양자 기계의 운영체제 역할을 수행하고, 취약한 큐비트를 확장 가능하고 신뢰할 수 있는 양자-GPU 시스템으로 전환한다”고 강조했다.

제품군은 크게 두 가지 모델을 포함한다. ‘아이징 캘리브레이션’은 비전 언어 모델(VLM)을 활용해 양자 프로세서 측정 결과를 신속하게 해석하고 보정 작업을 자동화한다. 이를 통해 기존에 며칠씩 걸리던 작업을 단 몇 시간 수준으로 단축할 수 있다. ‘아이징 디코딩’은 3D 합성곱 신경망(CNN) 기반으로 실시간 오류 정정을 수행하며, 속도와 정확도에 각각 최적화된 두 가지 버전을 제공한다.

현재 전 세계 선도 기업과 기관들이 아이징을 도입해 양자 컴퓨팅 개발에 활용하고 있다. 아이징 캘리브레이션은 아톰 컴퓨팅, 대만 중앙연구원, 이로큐, 컨덕터 퀀텀, 페르미 국립 가속기 연구소, 하버드공대, 인플렉션, 아이온큐, IQM 퀀텀 컴퓨터스, 로렌스 버클리 국립 연구소의 첨단 양자 테스트베드, 큐컨트롤, 영국 국립물리연구소 등에서 사용 중이다.

아이징 디코딩은 코넬대, 에덴코드, 인플렉션, IQM 퀀텀 컴퓨터스, 퀀텀 엘리먼츠, 샌디아 국립연구소, 시큐시, 캘리포니아대 샌디에이고 및 산타바바라 캠퍼스, 시카고 대학교, 서던 캘리포니아대, 그리고 국내 연세대에서 도입했다.

엔비디아는 개발자들이 하드웨어 아키텍처에 맞춰 모델을 파인튜닝할 수 있도록 훈련 데이터와 워크플로우가 담긴 쿡북을 함께 제공한다. 또한 아이징은 엔비디아 쿠다-Q 소프트웨어 플랫폼 및 NVQ링크 하드웨어와 통합되어 차세대 양자 슈퍼컴퓨터 구현을 위한 종합적인 도구 세트를 완성한다. 양자 컴퓨팅 시장은 2030년에 110억 달러를 넘어설 것으로 전망되며, 아이징 모델은 깃허브와 허깅페이스 등을 통해 이용할 수 있다.