퀴스킷, 양자 컴퓨팅 SW 개발키트(SDK)
퀴스킷 머신러닝, 기존 퀴스킷에 ML 응용 모듈 탑재
분류·회귀·양자 신경망이 기본 계산 구조로도 가능
양자 머신러닝, 보편화 단계까지 먼 얘기‥무한한 잠재력

IBM 퀀텀이 개발한 양자 컴퓨터. (사진=Ibm.com). 
IBM 퀀텀이 개발한 양자 컴퓨터. (사진=Ibm.com). 

IBM이 지난 7일(현지시간) 양자 소프트웨어 프레임워크 퀴스킷(QISKIT, Quantum Information Software Kit)에 새로운 응용모듈을 탑재한 퀴스킷 머신러닝(QISKIT Machine Learning)을 출시했다. 초기 접근이 어려운 양자 컴퓨팅 분야에서 사용자가 퀴스킷 머신러닝을 활용해 쉽게 확장함으로써 최첨단 양자 머신러닝 연구를 지원하겠다는 목표다.

퀴스킷은 지난 2017년 IBM이 특정 그룹에 속하지 않은 다양한 직업 종사자들이 양자컴퓨팅에 접근할 수 있도록 자체개발한 양자 컴퓨팅 소프트웨어 개발키트(Software Development Kit, SDK)다. 퀴스킷 탄생 이후 IBM은 2019년 세계 대학과 관련 연구기관, 기업이 협업하는 양자 컴퓨팅 연구·개발 공동체 IBM 퀀텀 네트워크(IBM Q)를 출시했다. 현재 국내 삼성과 영국 옥스퍼드대를 포함한 글로벌 500개 기업·대학이 IBM Q와 제휴를 맺고 퀴스킷을 사용 중이다.

IBM이 지난해 1월 CES2020에서 공개한 IBM 양자 컴퓨터. (사진=셔터스톡).
IBM이 지난해 1월 CES2020에서 공개한 IBM 양자 컴퓨터. (사진=셔터스톡).

이번에 IBM이 새로 출시한 퀴스킷 머신러닝은 양자 회로를 생성·실행하거나 매개 변수에 대한 해당 기울기(gradient)를 자동으로 평가하는 기능을 갖추었다. 기존 퀴스킷 기능 위에 구축돼 업데이트 된 것이다.

퀴스킷 머신러닝은 분류(Classification)와 회귀(Regression) 단계, 양자 신경망에서 기본적인 계산 구조로도 가동할 수 있도록 구성됐다. 이같은 설계방식은 사용자가 양자 컴퓨팅에 관한 사전지식 없이도 첫 모델을 프로토타입(운용 가능성에 대해 평가·결정하기 앞서 간략한 형태로 제작한 시제품)으로 사용할 수 있도록 이끈다.

또 IBM은 사용자가 모든 양자 신경망을 파이토치 오픈소스 머신러닝 라이브러리에서 직접 통합할 수 있는 토치 커넥터(Torch Connector)를 공개했다. 퀴스킷 개발팀은 블로그를 통해 이같은 퀴스킷 머신러닝의 모든 기능을 소개하는 튜토리얼을 공개했다.

퀴스킷 머신러닝 기본 구조도. (사진=Qiskit).
퀴스킷 머신러닝 기본 구조도. (사진=Qiskit).

공식 블로그에서 퀴스킷 개발팀은 “양자 컴퓨팅은 머신러닝과 결합하면 그 역량을 넓힐 수 있는 무한한 잠재력을 갖고 있는 분야”라며 “이에 대한 연구 데이터가 놀라울 정도로 성장 중”이라고 전했다. 개발팀은 이어 “양자 머신러닝을 IT 산업에 접목해 금융, 교육 분야 등에서 보편적으로 쓰일 때까지 쉽게 접근할 수 있는 방안을 개발해 공개하겠다”고 덧붙였다.

퀴스킷 개발팀이 밝힌대로 현재까지 양자 머신러닝은 상용화에 앞서 장벽이 높다. 그러나 IBM 외에도 구글, 마이크로소프트(MS), 바이두 등이 관련 개발에 주력하고 있다. 한국 마이크로소프트(MS)는 지난해 1월 클라우드 기반 퀀텀 컴퓨팅 ‘애저 퀀텀’을 발표하면서 전 세계 50여개 기관·대학과의 파트너십 체결을 알렸다.

MS 신용녀 최고기술임원(NTO) 박사는 “거대 글로벌 IT 기업들이 해결하지 못하는 퀀텀 머신러닝 기술이 산재해 있지만 MS는 지속적으로 전 세계 관련 기업과의 제휴를 통해 이러한 이슈를 해결할 것”이라고 말했다.

AI타임스 박혜섭 기자 phs@aitimes.com

 

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