미국 캘리포니아에 위치한 양자 인공지능(AI) 업체 샌드박스AQ(SandboxAQ)가 엔비디아(Nvidia)와 협력을 통해 양자 및 AI 기술을 활용한 화학 시뮬레이션에서 중요한 성과를 발표했다. 2016년 구글 모회사 알파벳(Alphabet)의 내부 프로젝트로 시작된 SandboxAQ는 2022년에 독립한 이후 양자 컴퓨팅과 인공지능의 융합을 선도해왔다.
2023년 11월, SandboxAQ와 Nvidia는 양자 컴퓨팅과 AI 기술을 활용한 화학 시뮬레이션을 탐색하기 위한 파트너십을 공식화했다. 이번 협력의 결과로, SandboxAQ의 Large Quantitative Models (LQMs)와 Nvidia의 CUDA 가속 Density Matrix Renormalization Group (DMRG) 알고리즘, Nvidia H100 GPU를 결합하여 기존 CPU 기반 시스템보다 80배 이상 빠른 고정밀 화학 시뮬레이션을 실현했다.
이 기술적 혁신은 더 큰 촉매제와 효소 활성 부위의 분석을 가능하게 하여 계산 화학의 범위를 크게 확장한다. Nvidia의 고성능 및 양자 컴퓨팅 담당 이사 Tim Costa는 이번 성과의 중요성을 강조하며, “AI 슈퍼컴퓨팅이 화학 및 제약 산업의 중요한 문제를 해결하는 데 도움을 주고 있으며, SandboxAQ의 Nvidia Quantum 플랫폼 활용이 전례 없는 규모의 시뮬레이션을 가능하게 하고 있다”고 전했다.
SandboxAQ의 AI 시뮬레이션 총괄 매니저 Nadia Harhen은 이번 성과가 파트너십 발표 이후의 중요한 진전을 의미한다고 설명했다. Nvidia의 최신 컴퓨팅 기술을 통합함으로써 고정밀 화학 계산의 속도를 획기적으로 향상시켰다.
LQMs는 기존의 Large Language Models (LLMs)와는 달리, 고정밀 물리 기반 데이터를 학습하여 약물과 재료의 특성을 예측하고 새로운 화학 화합물을 생성한다. 이는 약물 설계와 물질 과학 등에서 큰 장점을 제공한다.
앞으로 SandboxAQ는 더 복잡한 화학 시뮬레이션을 위한 GPU 클러스터 확장을 계획하고 있으며, 에너지 계산을 넘어서 중요한 화학적 특성의 대규모 데이터베이스 생성으로 범위를 확대할 예정이다. 2024년 1월에 인수한 Good Chemistry와의 통합도 이번 성과에 크게 기여했다.
이번 시뮬레이션은 Nvidia DGX-H100 시스템에서 수행되었으며, SandboxAQ는 앞으로 GH-200과 Blackwell GPU를 포함한 최신 Nvidia 하드웨어를 활용할 계획이다. 이 지속적인 협력은 양자 화학 및 관련 과학 분야에서 추가적인 돌파구를 마련하는 데 기여할 것이다.
이번 성과에 대한 자세한 내용은 출판전 논문 서버 아르시브(arXiv)에서 확인할 수 있다.
