구글이 양자 컴퓨팅 칩 ‘윌로우(Willow)’를 공개하며 '멀티버스(multiverse)'를 언급해 화제다. 우주의 역사보다 오래 걸리는 시간을 넘어서는 양자 칩의 처리 속도가 평행 우주로부터 기인했다는 설명이다.

하르트무트 네벤 구글 퀀텀 AI 창립자는 9일(현지시간) 공식 블로그를 통해 윌로우 소개 글을 올렸다. 여기에는 전날 보도로 잘 알려진 ▲윌로우가 더 많은 큐비트를 사용해 30년간 이어진 양자 오류를 기하급수적으로 줄였다는 내용과 ▲현재 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 10.7조년이 걸리는 표준 벤치마크 계산을 5분 이내에 수행했다는 내용이 주를 이루고 있다.

특히 네벤 창립자는 "이 벤치마크에서 윌로우의 성과는 놀랍다. 10.7조년이라는 엄청난 숫자는 물리학에서 알려진 시간 척도를 넘어 우주의 나이를 크게 넘어선다"라고 밝혔다.

이어 "이는 양자 계산이 여러 평행 우주에서 발생한다는 개념에 신빙성을 부여하는데, 이는 데이비드 도이치가 처음 예측한 우리가 다중 우주에 살고 있다는 생각과 일맥상통한다"라고 설명했다. 그리고 이를 소개하는 위키피디아 페이지를 링크로 걸었다.

전문가들은 이를 '양자 얽힘(quantum entanglement)'에 대한 것으로 설명하고 있다. 이는 원자보다 작은 두개 이상의 입자가 거리에 무관하게 우주의 양쪽에서 통일된 양자상태(운동량, 위치, 스핀 방향)로 연결되는 현상을 말한다. 이는 고전적인 물리학으로는 설명할 수 없으며, 심지어 아인슈타인조차도 “으스스한 현상"이라며 부정적인 의견을 낸 것으로 유명하다.

일부 사용자들이 네벤 창립자의 글에서 평행 우주 부분을 발견해 X(트위터)에 올리며 화제가 됐다. 양자역학과 상대성 이론 등 전문적인 내용이 포함돼 본격 토론으로 이어지지는 않았으나, 대부분은 마블 영화에서나 보던 평행 우주라는 개념이 입증됐다는 점에 흥미를 보였다.

회의적인 의견도 등장했다. 일부 전문가들은 윌로우의 성능이 구글이 몇년 전 양자 성능을 측정하기 위해 만든 벤치마크에 기반한다는 것을 문제로 들었다. 즉, 벤치마크 결과만으로는 윌로우의 평행 버전이 다른 우주에서 돌아다니지 않는다는 것을 증명하지 못한다는 말이다.

어쨌거나 윌로우는 이런 양자 역학을 이용, 기존 컴퓨터로는 해결할 수 없는 매우 복잡한 문제를 계산하는 원리다.

한편, 네벤 창립자는 윌로우가 미국 산타바바라에 위치한 양자 칩 생산 전용 시설에 제조됐으며, 이런 시설은 세계적으로 몇 군데에 불과하다고 밝혔다.

또 제조가 매우 어렵기 때문에 큐비트의 숫자를 늘리는 것보다 품질을 높이는 것에 집중하고 있다고 전했다. 예를 들어, 105큐비트를 탑재한 윌로우는 여기(Excitation) 상태를 유지하는 시간이 이전 세대보다 5배 개선됐다고 밝혔다.

그리고 다음 과제로는 실제 응용 프로그램에서 "유용하고 고전을 벗어난" 최초의 계산을 보여주는 것이라며, 윌로우 칩이 도움이 될 것이라고 전망했다. 즉, 고전 컴퓨팅의 범위를 벗어남과 동시에 상업적인 유용성을 입증하는 것이 목표라고 밝혔다. 

구체적으로 양자 컴퓨팅을 첨단 AI에 활용하는 것이 목표라고 강조했다. 이 때문에 연구실의 이름을 '퀀텀 AI'로 명명했다는 것이다.

"양자 컴퓨팅은 기존 시스템에서 접근할 수 없는 학습 데이터를 수집하고, 특정 학습 아키텍처를 학습하고 최적화하며, 양자 효과가 중요한 시스템을 모델링하는 데 없어서는 안 될 것"이라며 "이를 통해 신약을 발견하고, 전기 자동차를 위한 효율적인 배터리를 설계하고, 핵융합 및 새로운 에너지 대안의 진전을 가속하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.

또 "이런 미래의 획기적인 애플리케이션 중 다수는 기존 컴퓨터에서는 실행 가능하지 않을 것"이라며 "양자 컴퓨팅이 그 답이 되길 기대한다"라고 전했다.

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