새롭게 부상하는 양자 컴퓨팅 분야에서 NVIDIA는 거대한 영향력 신기록을 갱신하며, 누구나 양자 컴퓨팅 작업을 할 수 있도록 소프트웨어를 제공합니다.
양자 컴퓨팅은 기후 연구, 신약 발견, 금융 등의 분야에서 새로운 시대를 빠르게 앞당길 것입니다. 현재의 기존 시스템에서 미래의 양자 컴퓨터를 시뮬레이션하면서 연구자들은 양자 알고리즘을 더욱 빠르고 규모에 맞게 개발하고 테스트합니다. 다른 방식으로는 이런 작업이 불가능하죠.
NVIDIA는 GPU에서 양자 회로 시뮬레이션을 가속화하기 위한 소프트웨어 개발키트(SDK)인 cuQuantum을 사용해 맥스컷(MaxCut) 문제를 해결하기 위한 양자 알고리즘을 역대 최대로 시뮬레이션했습니다.
수학계에서 맥스컷 문제는 현존하는 컴퓨터로서는 효율적으로 해결할 수 없는 최적화 문제라고 자주 언급되는데요. 맥스컷 알고리즘은 대규모 컴퓨터 네트워크를 설계하고, 수십억 개의 실리콘 경로를 가진 칩의 최적의 배치를 찾고, 통계 물리학 분야를 탐구하는 데 사용되죠.
맥스컷 문제는 양자 알고리즘 사용의 이점을 입증하는 유력한 문제들 중 하나이기 때문에 양자를 연구하는 집단에서 핵심적인 문제로 여겨집니다.
NVIDIA는 사내 슈퍼컴퓨터 Selene에서 실행되는 cuQuantum의 cuTensorNet 라이브러리를 사용해, 맥스컷 문제를 해결하기 위한 양자 알고리즘을 시뮬레이션했습니다. 896개의 GPU를 사용해 1,688 큐비트(양자 컴퓨터 연산의 기본 단위)를 시뮬레이션하여 무려 3,375개의 정점을 가진 그래프를 풀 수 있었습니다. 기존의 가장 큰 양자 시뮬레이션보다 큐비트가 8배 더 많았던 것이죠.
또한 NVIDIA 솔루션은 가장 잘 알려진 해답의 96%을 달성할 정도로 매우 정확했습니다. NVIDIA는 사내 연구원들이 개발한 알고리즘과 오픈 소스 프레임워크로 이 새로운 기록을 세웠습니다.
NVIDIA의 획기적인 발전은 NVIDIA DGX 시스템에서 cuQuantum을 사용해 이전에는 불가능했던 규모로 양자 알고리즘을 연구하여 미래의 양자 컴퓨터로 나아가는 길을 앞당기고 있습니다.
양자 세계의 열쇠
이제 누구나 이렇게 세계 신기록을 세운 동일한 소프트웨어를 테스트해볼 수 있습니다.
지금 cuQuantum, cuStateVec의 첫 번째 라이브러리를 공개 베타 버전으로 다운로드할 수 있습니다. 상태 벡터를 사용해 수십개의 큐비트로 시뮬레이션을 가속화합니다.
NVIDIA가 세계 신기록을 세우는 데 도움을 준 cuTensorNet 라이브러리는 텐서 네트워크를 사용해 유망한 일부 단기 알고리즘에서 최대 수백 개 내지 수천 개 큐비트를 시뮬레이션합니다. 이는 12월부터 이용 가능합니다.
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