양자컴퓨터용 '소프트웨어 콘센트' 나왔다

독일 연구진이 하드웨어 종류에 구애받지 않고 다양한 양자컴퓨터에서 사용할 수 있는 소프트웨어 표준 설계도를 세계 최초로 개발했다.

21일(현지시간) 독일 프라운호퍼 산업공학연구소(IAO)가 이끄는 공동 연구팀은 양자 소프트웨어를 위한 통합 참조 아키텍처를 개발했다고 밝혔다. 연구에는 카를스루에 공과대학(KIT)과 FZI 정보기술연구센터가 참여했다.

현재 양자컴퓨팅 소프트웨어 시장은 공통 표준 없이 파편화돼 있어 특정 하드웨어에 종속된 솔루션이 많다. 필리프 쿤스트 프라운호퍼 IAO 프로젝트 매니저는 "이러한 상황은 협업을 저해하고 장기적인 소프트웨어 개발을 어렵게 만든다"고 지적했다.

연구팀은 이번 아키텍처가 향후 다양한 양자 하드웨어에서 사용될 응용 프로그램을 위한 공통 청사진 역할을 할 것이라고 설명했다. 이나 셰퍼 KIT 정보보안신뢰성연구소 교수는 "1960년대 강력한 컴퓨터가 있었지만 쓸 만한 소프트웨어가 없었던 '소프트웨어 위기'의 반복을 피하고자 한다"고 말했다.

셰퍼 교수는 이번 아키텍처를 '전원 콘센트'에 비유했다. 그는 "20년 뒤 어떤 기기가 콘센트에 연결될지 아무도 모르지만 소켓과 플러그 표준은 존재한다"며 "우리는 특정 양자 하드웨어나 응용 프로그램을 정의하는 대신, 양자 소프트웨어 시스템의 각 계층이 수행하는 기능과 통신 방식을 기술한다"고 설명했다.

참조 아키텍처는 양자 소프트웨어를 응용 프로그램, 시스템 기능, 하드웨어 등 세 계층으로 나눈다. 이를 통해 응용 프로그램과 하드웨어를 서로 독립적으로 개선하고, 기존 프로그램을 하드웨어 개선에 맞춰 쉽게 조정할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

'FullStaQD'라는 이름의 이 프로젝트는 첫 번째 결과물로 참조 아키텍처 1차 버전을 공개했다. 연구팀은 다음 단계로 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 오픈소스 참조 구현물을 개발해 내년에 공개할 예정이다.

쿤스트 매니저는 "양자컴퓨팅이 미래에 경제적으로 성공하려면 하드웨어와 동등한 수준으로 소프트웨어 측면을 발전시켜야 한다"고 강조했다. 이 프로젝트에는 독일 연방 연구기술우주부(BMFTR)가 약 1500만유로를 지원하며, 이 중 KIT는 약 70만유로를 받는다.