양자컴퓨터로 AI '40년 난제' 해결...차세대 인공신경망 등장

[앵커]
한국 과학자들이 양자 컴퓨터를 활용해 인공지능 분야의 '40년 난제'를 해결했습니다.

생성형 AI가 현재 마주한 한계를 뛰어넘을 수 있게 해줄 '차세대 인공신경망'을 세계 최초로 실용화한 겁니다.

최소라 기자가 전해드립니다.

[기자]
단어 몇 개만 입력하면 순식간에 새로운 이미지를 만들어내는 생성형 AI.

하지만 요구사항이 복잡해지면 계산량이 기하급수적으로 늘어나 처리 속도가 느려지고 이상한 이미지를 생성하기도 합니다.

이런 한계를 극복하기 위해 사람의 뇌를 가장 닮은 차세대 인공신경망, '볼츠만 머신'이 주목받고 있습니다.

데이터의 복잡한 관계를 정교하게 표현할 수 있어 생성형 AI에 가장 최적화됐지만, 학습이 까다로워 지난 40년간 제대로 활용되지 못했습니다.

[박경덕 / 연세대 응용통계학과 교수 : 볼츠만 머신을 직접 학습시키는 일은 실제로 상당히 어렵기 때문에 우회적으로, 근사적인 기법이라든지, 특수한 제한을 걸어준다든지의 여러 가지 테크닉을 (쓸 수밖에 없었습니다.)]

[기자]
이 문제를 해결하기 위해 국내 연구팀이 양자 컴퓨터를 활용했습니다.

수많은 경우의 수를 일일이 계산하는 대신, 양자 컴퓨터 고유의 확률적 특성을 이용해 필요한 정답후보들을 한 번에 뽑아내는 겁니다.

​ 기존 컴퓨터로는 정답 근사치를 얻는 데 그쳤지만, 양자 컴퓨터로는 정확한 정답후보를 64배 더 빠르게 얻어냈습니다.

이렇게 훈련된 인공신경망은 신약이나 첨단 신소재, 반도체 칩 등을 훨씬 정교하고 다양하게 설계할 수 있을 것으로 기대됩니다.

[김길한 / 연세대 응용통계학과 연구원 : 특정한 효능을 가진 분자 구조를 잘 학습시키면 그것과 같은 효능을 가지지만 다른 형태를 가진 분자 구조를 출력한다든지. 이런 식으로 실제 산업 환경에서 활용할 수 있을 것입니다.]

[기자]
이번 연구 성과는 양자컴퓨터가 AI 학습이라는 실용적인 문제를 해결한 최초의 연구로, 국제 학술지 '피지컬 리뷰 E'에 실렸습니다.

YTN 사이언스 최소라입니다.


YTN 최소라 (csr73@ytn.co.kr)