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구글 알파벳 속 은밀한 양자컴퓨터 연구팀이 존재한다
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구글 알파벳 속 은밀한 양자컴퓨터 연구팀이 존재한다
구글의 모회사는 작년 양자 우월성(Quantum Supremacy) 도달을 선전했다

구글은 비밀 실험실 X에서 소프트웨어 작업에 전념 중인 집단에 대해 언급하지 않았다.

/ By Tom Simonite, WIRED US

구글은 지난 10월 순다르 피차이 CEO가 라이트 형제의 첫 비행에 비유했던 비약적 발전(성공)을 축하했다. 구글플렉스에서 300마일 떨어진 캘리포니아 산타바바라에 있는 회사 연구원들은 양자 우월성을 달성했다. 그 어떤 기존 컴퓨터로도 할 수 없었던 계산이 양자 컴퓨터를 통해 가능해지게 된 순간이었다.

이는 과학적인 측면에서 주목할 만한 발견이었고 양자 컴퓨팅이 약속하는 엄청나게 빠른 연산 능력을 내놓으려고 IBM과 마이크로소프트(MS)를 포함한 대형 IT 기업 간의 경쟁에서 구글이 두각을 나타낼 수 있는 기회였다. 평소 대외활동을 자제했던 피차이는 블로그에 글을 썼고, 드물게 언론 인터뷰에 참여했으며 양자 컴퓨팅 결과를 기록한 반짝이는 기계 옆에서 자신의 인스타그램 사진을 올리며 그 순간을 기념하기 위해 몸을 사리지 않았다.

그로부터 한 달여 만에 피차이는 구글의 모회사 알파벳
CEO 지명됐다. 그러나 알파벳도 양자에 푹 빠진 피차이 모두 비밀 실험실 X에서 연구 중인 알파벳의 또 다른 양자 컴퓨팅 팀에 대해 많은 말을 하지는 않았다.
 

순다르 피차이 알파벳 CEO는 2019년 블로그와 소셜미디어에 구글의 모회사가 양자 컴퓨팅에서 이룬 성취를 자랑했다.[사진=GETTY IMAGES]
순다르 피차이 알파벳 CEO는 2019년 블로그와 소셜미디어에 구글의 모회사가 양자 컴퓨팅에서 이룬 성취를 자랑했다.[사진=GETTY IMAGES]

이전에 구글 X로 알려졌던 X는 새로운 구글 규모의 사업을 뒷받침할 수 있는 원대한 ‘문샷(Moonshot)기술을 육성하는 데 전념하고 있다. 자사의 소규모 양자 연구진은 아직 자체 양자 컴퓨팅 하드웨어를 구축하지 않고 있다. 이 그룹의 리더는 양자 컴퓨터에서 실행될 새로운 알고리즘과 응용 프로그램을 만들고 기존의 컴퓨터 프로그래머들이 이 이국적인 기계를 사용할 수 있도록 소프트웨어 라이브러리를 구축하는 데 더 관심이 있다.

"하드웨어는 매우 흥미롭지만, 가치 창출의 대부분을 차지하는 것은 소프트웨어다,"라고 X의 양자 연구를 이끄는 연쇄 창업가 잭 히다리(Jack Hidary)는 지난 11월 카네기 멜론 대학에서 열린 강연에서 말했다. 비록 컴퓨터 산업을 초창기에 만들어질 수 있던 원동력이 하드웨어의 진보였음에도 불구하고, 잭 히다리는 마이크로소프트와 같은 소프트웨어 회사들이 어떻게 그들의 제품을 구동하는 하드웨어 제조업체들보다 훨씬 더 많은 가치를 지니는지에 대해 지적했다.

구글과 IBM과 같은 경쟁사들은 양자 컴퓨팅에 투자하고 있다. 왜냐하면 그들은 그것이 약품 개발이나 인공지능과 같은 많은 과학과 산업 분야의 큰 진전을 촉진할 수 있다고 믿기기 때문이다.

양자 컴퓨터의 핵심은 큐빗(Qubit)이라고 부르는 정보의 기본 단위에 있다. 큐빗은 세심하게 통제된 조건에서만 데이터를 양자역학적 프로세스로 데이터를 코드화하고 압축한다. IBM과 구글의 실험용 양자 프로세서를 구성하는 초전도성 큐빗은 우주에서보다 낮은 온도에서 작동한다. 큐빗 그룹은 양자 물체가 다른 물체에 즉시 영향을 미치는 방식으로 얽히는 것처럼 일상생활에서는 볼 수 없는 양자 현상을 이용하여 기존의 컴퓨터가 할 수 없는 수학적 묘기를 수행할 수 있다.


X는 인공지능 연구를 하는 히다리 뿐만 아니라 팀에 있는 그 누구도 인터뷰에 응하지 않도록 했다. 아이슬링 오가라(Aisling O’Gara) 대변인은 히다리의 그룹이 X와는 별개라고 주장했다.

그러나, 히다리가 작년에 출간한 ‘응용’ 양자 컴퓨팅에 관한 그의 전기는 그와 그의 팀이 비밀 연구실 X에서 양자 알고리즘과 소프트웨어 라이브러리를 연구하고 있다고 기록했다. 그들은 X가 위치한 빌딩에 앉아 연구실장인 아스트로 텔러(Astro Teller)에게 보고한다.

하르트무트 네븐(Hartmut Neven) 구글 양자 컴퓨팅 프로젝트 대표는
양자 우월성 결과를 축하하기 위해 모습을 드러냈던 지난 10월 산타바바라 연구소에서 열린 기자간담회에서 히다리의 역할에 대해서 질문을 받고 "그는 X에서 일하고 있고, 거기에 작은 팀이 있다"며 "우리는 상호보완성을 잘 유지하기 위해 긴밀히 연락을 유지하고 있다."고 화답했다.

신경과학이 전공인 히다리는 1990년대 후반 닷컴 붐 때 IT 포털인 어스웹(EarthWeb)을 설립한 뒤 이를 공개했다. 그는 2013년 기술 중심 플랫폼에 무소속으로 뉴욕 시장선거에 출마해 만약 그가 이기게 되면 "모든 사람이 구글 글라스를 한 쌍 받을 것이다"고 한 행사에서 약속했다고 뉴욕 매거진이 전한다. 그는 선거일에 0.3%의 득표율을 기록했고, 2016년부터 자문역을 맡기 시작해 2018년에 이르러 알파벳에서 상근직 자문위원을 역임 중이다.  

X는 ‘문샷’이라고 불리는 블록버스터급 신기술 전파를 목표로 하는 야심 찬 프로젝트 중심으로 만들어졌다. 과거 사례로는 자율주행차와 성층권에 띄운 인터넷 풍선, 이제는 독자적으로 알파벳에서 분사한 회사들 그리고 히다리가 시장 유세장에서 언급한 불운한 얼굴착용형 컴퓨터인 구글 글라스가 있다. 이 연구소는 보통 인터넷 풍선을 발사하거나 쓰레기를 분류하는 로봇을 작동시키는 등 엉뚱한 시범을 보이며 수년간의 작업 후에야 프로젝트를 공개한다.

X의 아이슬링 오가라 대변인은 이 실험실에서 "양자 문샷 프로젝트를 다루지는 않는다"고 말했다. 그러나 히다리 그룹의 한 알파벳 직원은 링크드인(LinkedIn)에서 ‘양자 문샷’을 위한 전략을 짜고 있다고 말한다. X의 또 다른 양자 컴퓨팅 전문가로는 캐나다 워털루에 있는 명문 페리미터(Perimeter) 연구소의 교수였던 기프레 비달(Guifre Vidal)이 있다. 그는 구글 스콜라(Scholar)에서 자신을 X의 수석 연구 과학자로 묘사했으며 히다리를 비롯한 팀원들과 함께 알파벳 연구소에 소속되어 있다는 사실을 드러낸 논문을 발표했다. 연구팀은 성장하고 있을 수 있다. X의 채용 담당자 2명은 링크드인에서 양자 전문가를 채용하기 위해 노력 중이라고 말한다.


그런 사람은 드물다. 히다리는 카네기 멜론 강연에서 양자 알고리즘을 적용하는 방법을 진정으로 이해하는 데 필요한 전문 지식을 가진 사람은 전 세계 800명에 불과하다고 말했다. 그는 양자 노하우(Quantum know-how)의 취약성에 대해 인류가 암울한 농담을 하기 전에 "우리는 문자 그대로 이 공간에 있는 양자 알고리즘 전문가들을 총집합 시켰다. 전 세계적으로 800여 명의 이름만 떠올릴 수 있었다.”고 언급했다. 히다리는 카네기멜론 대학의 11월 강연 영상에서 "우리가 회의 할 때 그 지역사회에 많은 보안 체계를 구축한다"고 말했다.

그의 팀은 지난 11월 새로운 양자 하드웨어와 양자 컴퓨팅용 도구가 중력과 양자역학을 조화시키려고 하는 물리학자들을 어떻게 도울 수 있는지에 관한 이틀간의 컨퍼런스에 이 분야의 전문가 중 일부를 초청했다. X, MIT, 하버드에서 초빙된 연사 그리고 마이크로소프트와 같은  알파벳의 경쟁자들이 발표했다.

양자 컴퓨팅 스타트업 아이온큐(IonQ)의 공동창업자이자 메릴랜드대 교수인 크리스 먼로(Chris Monroe)에 따르면 구글의 공동창업자 세르게이 브린이 관중석에 있었다고 한다. 먼로는 이 컨퍼런스에서 물 분자를 시뮬레이션하기 위해 양자 하드웨어를 사용하는 것을 포함한 그의 연구에 대해 말했지만, 이 회의에서 누구도 비밀 연구소 X의 팀이 어떤 연구를 하고 있는지에 관한 단서를 제공하지 않았다고 말한다. "왜 그들이 양자 중력과 블랙홀에 투자하고 있는지는 아무도 모르지만 그것이 양자 컴퓨팅과 겹쳐서 멋지다."라고 그는 말한다.

구글의 양자 우월 실험에서 시카모어라는 양자 칩은 구글 연구원들이 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸려 할 수 있는 계산을 몇 분 만에 마쳤다. 이 계산은 실용적이지 않고 IBM 양자 팀은 경쟁사의 주장에 의문을 제기했지만, 이 결과는 양자 컴퓨팅 하드웨어가 어떻게 발전하고 있는지를 드러내는 신호로 보인다. 양자 하드웨어에 관한 한 구글, IBM 등은 다임러, JP모건 등과 협력하여 응용이 가능한 분야를 탐구하고 있다. 마이크로소프트, IBM, 아마존은 사용자가 클라우드 컴퓨팅을 통해 프로토타입 양자 하드웨어를 이용할 수 있는 프로그램을 발표하거나 출시했다. MS, IBM 그리고 아마존은 사용자들이 클라우드 컴퓨팅을 통해 시험판 양자 하드웨어를 이용할 수 있는 프로그램을 발표했거나 이미 시작했다.


그러한 관심에도 불구하고, 현재의 양자 컴퓨터는 아직 너무 작아서 유용하게 사용할 수 없고, 양자 컴퓨터 프로그래밍은 매우 초기 단계에 있다. 히다리는 11월 강연에서 기존 소프트웨어 엔지니어들이 양자 컴퓨터를 쉽게 사용할 수 있도록 하는 것이 기술의 잠재력을 실현하는 데 중요하다고 말했다.

그는 "양자 컴퓨팅을 조금이라도 이해하려면 엄청난 양의 지식이 필요하다"며 “더 넓은 지역사회에 이를 활용할 수 있는 도구를 줘야 한다"고 말했다. 기존 코드를 양자 시스템에 지원 소프트웨어 형태로 맞추어 격차를 해소하기 위해 머신러닝을 사용할 수 있는 한 가지 가능성이 있었다. 
"머신러닝 없이 우리가 어떻게 이 분야를 확대할 수 있을지 알 수 없다."라고 그가 말했다.

X의 양자 팀은 더 많은 양자 전문가들을 양산하려고 노력 중이다. 히다리는 카네기 멜론에서 약 알파벳 직원 600명이 수강한 3일짜리 내부 양자 컴퓨팅 훈련 프로그램을 설명했다. 히다리의 그룹은 또한 양자 알고리즘 경험이 있는 대학원생들을 위한 숙식제공 연수 프로그램을 운영하고 있으며, 구글의 주요 캠퍼스 근처에 위치한 개조된 쇼핑몰에 있는 X의 널찍한 실험실에서 일할 수 있도록 이전 비용과 주거비를 지불하고 있다. 이 구직 광고는 ‘X 퀀텀 팀’에 합류하는 사람들은 아마도 구글 소유의 ‘실제 양자 하드웨어’에서 알고리즘을 실행할 수 있다고 말한다.

 

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다.

 

[참조기사 및 링크]

Alphabet Has a Second, Secretive Quantum Computing Team

와이어드 코리아=문재호 기자 jmoon@wired.kr
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