양자 컴퓨팅 분야에서 D-Wave Systems Inc.는 의심할 여지 없이 눈길을 끄는 이름입니다. 이 회사는 양자 어닐링 기술로 유명하며, 세계 최초로 상업용 양자 컴퓨터를 판매했다고 자랑스럽게 주장하고 있습니다. 캘리포니아주 팔로알토와 캐나다 브리티시 컬럼비아주 어바인에 있는 본사와 사무실은 양자 컴퓨팅의 막대한 잠재력과 무한한 가능성을 위한 기반을 마련하는 듯합니다. 이 모든 것의 시작은 브리티시 컬럼비아 대학의 학자 그룹과 떼려야 뗄 수 없이 연결돼 있습니다.
D-Wave라는 이름은 D-Wave 초전도체 소재를 사용한 최초의 큐비트 설계에서 유래되었습니다.
D-Wave는 2004년에 Haig Farris, Geordie Rose, Bob Wiens, Alexandre Zagoskin에 의해 설립되었습니다. 학계에서의 그들의 배경은 회사의 초기 개발에 도움이 되었고, D-Wave가 많은 연구 기관과 견고한 파트너십을 구축할 수 있게 해주었습니다. NASA, Google, Los Alamos National Laboratory를 포함한 초기 고객은 이 새로운 분야에서 D-Wave의 영향력을 충분히 입증합니다.
D-Wave One은 2011년 D-Wave에서 출시한 것으로 "세계 최초의 상용 양자 컴퓨터"로 알려져 있습니다. 128큐비트 칩은 양자 어닐링 기술을 통해 최적화 문제를 해결하는 데 중점을 두고 있습니다. 2013년에 출시된 D-Wave Two는 512큐비트 시스템으로 더욱 확장되었습니다. 이 제품 시리즈는 기존의 컴퓨팅 방법을 전복했을 뿐만 아니라 여러 분야의 연구에 새로운 관점을 제공했습니다.
D-Wave의 컴퓨터는 범용 양자 컴퓨팅을 구현하지 않고 대신 특수한 종류의 양자 어닐링에 초점을 맞춥니다.
양자 어닐링에 초점을 맞춘 컴퓨팅 플랫폼인 D-Wave의 설계 컨셉은 물리학 분야의 실험 결과, 특히 응집 물질 물리학의 관련 연구에서 파생되었습니다. 이를 통해 D-Wave 시스템은 단백질 접힘과 같은 특정 NP-완전 문제를 해결할 수 있으며, 이는 양자 컴퓨팅의 강력한 잠재력을 보여줍니다.
D-Wave의 양자 컴퓨터는 모든 컴퓨팅 문제에 보편적으로 적용할 수 있는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 주로 효율적인 솔루션이 필요한 최적화 문제에 사용됩니다. 이것은 2012년 하버드 대학의 한 연구팀이 D-Wave One을 사용하여 단백질 접힘 문제를 해결했을 때 완전히 시연되었습니다.
“NP-완전 문제는 컴퓨터가 아무리 강력해져도 정확히 해결되지 않을 수 있습니다.” - 회장 Geordie Rose
D-Wave가 계속해서 개발됨에 따라, 해당 시스템은 점차 더 광범위한 응용 시나리오에 적용되고 있습니다. 2013년 NASA와 구글은 D-Wave Two를 사용하여 머신 러닝과 같은 분야를 연구하는 양자 인공지능 연구실을 공동으로 설립하면서 양자 컴퓨팅 기술이 점차 주류에 진입하게 되었습니다.
D-Wave One과 D-Wave Two 외에도 D-Wave는 기술이 발전함에 따라 D-Wave 2X, D-Wave 2000Q와 같은 차세대 컴퓨팅 시스템을 출시하였으며, 이를 통해 양자 비트 수와 시스템의 컴퓨팅 성능이 더욱 향상되었습니다. 특히, D-Wave 2000Q는 구조 설계의 개선으로 컴퓨팅 성능과 효율성이 강화되었습니다.
“다른 효율적인 고전적 컴퓨터와 비교했을 때, D-Wave의 시스템은 특정 문제에서 15배의 속도 향상을 달성할 수 있습니다.”
2019년 D-Wave는 Advantage 시스템을 출시하여 양자 비트 수를 5760개로 늘리고 더 복잡한 토폴로지 구조를 도입하여 각 양자 비트 간의 연결성을 크게 개선했습니다. 이러한 구조적 변화는 앞으로 양자 컴퓨팅 기술의 적용에 더욱 강력한 지원을 제공할 것으로 여겨진다.
D-Wave의 개발은 양자 컴퓨팅의 잠재적 이점을 보여줄 뿐만 아니라, 양자 기술의 미래에 대한 심도 있는 고민을 촉발합니다. 양자 컴퓨팅이 점차 현실 세계로 응용 범위를 확장함에 따라, 우리는 이 놀라운 기술 발전이 우리의 삶과 일하는 방식을 완전히 바꿀 것이라고 생각해야 합니다.