현대 기술의 경우 슈퍼컴퓨터보다 중력이나 만화책 에너지가 더 많은 장치는 거의 없습니다. 이 강력한 장치는 엄청난 숫자 처리 능력을 갖추고 있으며 제트 엔진의 전반적인 효율성을 저하시키는 눈에 보이지 않는 결함까지 발견했습니다. 하지만 MIT 연구진이 개발한 새로운 광소자 덕분에 양자 슈퍼컴퓨터는 이전에 본 것보다 훨씬 더 큰 규모로 진화할 수 있었습니다.
포토닉 칩은 전기 대신 소형 레이저에서 발사된 빛(광자)을 사용해 정보를 처리합니다. 일반적으로 이 레이저 광은 이러한 유형의 칩에 있는 광학 도파관으로 알려진 작은 경로 내부에서 작동합니다. 빛이 온칩으로 제한되기 때문에 이는 효율적인 프로세스가 아닙니다. 그러나 MIT는 이 새로운 광자 기술을 통해 빛이 제어된 방식으로 칩 외부로 전송될 수 있다고 보고했습니다. 이는 기존 시스템이 한 번에 소수의 레이저 빔만 제어하는 것으로 제한되는 양자 슈퍼컴퓨팅에 도움이 될 수 있습니다. 포토닉 기술을 사용하면 수천 개의 빔을 동시에 전송할 수 있습니다. 이는 양자 컴퓨팅이 자체 한계를 훨씬 뛰어넘을 수 있음을 의미합니다.
이를 가능하게 하기 위해 MIT 팀은 공동 작업자 그룹과 함께 칩에 미세한 구조를 구축했습니다. “스키 점프”라고 불리는 이 구조는 위쪽으로 휘어져 빛이 통과할 때 빛을 받아 열린 공간으로 보냅니다. 하지만 빛이 적절하게 방출되는 것은 점프의 모양에만 국한되지 않습니다. 실제로는 서로 다른 두 가지 유연한 재료로 만들어졌기 때문입니다. 더 많은 제어 기능이 적용되면 빔을 신속하게 켜고 끌 수 있어 연구자들이 찾고 있던 확장 가능한 제어 기능을 제공할 수 있습니다.
광자 컴퓨팅의 이점과 과제
광자 기술의 발전은 슈퍼컴퓨터에 있어서 가장 좋은 시기에 이루어졌습니다. 다른 복잡한 작업 외에도 과도한 AI 워크로드를 처리하는 것은 오늘날의 시스템이 처리할 수 있는 수준을 넘어섰습니다. 그러나 광자 컴퓨팅은 기존 슈퍼컴퓨터와 달리 전기 대신 빛을 활용한다는 점에서 보다 현대적인 접근 방식입니다. 이로 인해 광자 컴퓨팅 기술은 에너지 효율적일 뿐 아니라 속도도 향상됩니다.
이와 대조적으로 동일한 작업을 수행하기 위해 더 적은 리소스를 사용하여 AI의 지구 오염 문제를 최종적으로 해결할 수 있는 양자 시스템은 아직 초기 단계에 있습니다. 광자 기술의 이점을 누릴 수 있지만 이러한 양자 시스템은 이미 뒤쳐져 있을 수 있습니다. 광자 컴퓨팅 기술이 다양한 작업에 이상적인 솔루션임이 입증되었기 때문입니다. 여기에는 미국 전역에 점점 더 인기가 없어지고 있는 데이터 센터가 포함됩니다. 이 센터에서 광자 기술을 사용하면 이러한 시설이 지역 사회에서 이를 원하지 않는 사람들에게 미치는 영향이 완화될 것입니다. 또한, 광자 기술 덕분에 대역폭과 대기 시간이 이미 크게 개선되었으며, 광자로만 작동하는 장치를 개발하는 방향으로도 진전이 이루어지고 있습니다.
그러나 광자 컴퓨팅에는 장점이 있지만 몇 가지 과제도 있습니다. 부품 제조는 매우 상세하고 엄격한 프로세스로, 매번 완벽한 실행이 필요합니다. 하나의 사소한 결함으로 인해 칩 결함이 발생하여 처음부터 다시 시작해야 할 수도 있습니다. 또한 내장된 온도 제어 기술이 필요하기 때문에 현재 광소자를 제조하는 것은 비효율적입니다. 결과적으로 완전 포토닉 설계의 실제 채택은 현재 실용적인 목표라기보다는 장기적인 열망에 가깝습니다.
