“50년 앞당겼다"…도시바, 유사 양자컴으로 계산 속도 100배 혁신

도시바가 양자 컴퓨터의 구조를 가상으로 재현한 계산기의 처리 속도를 기존 방식 대비 최대 100배까지 높이는 데 성공했다 [사진: 플리커]

[디지털투데이 홍진주 기자] 일본 도시바가 고전 컴퓨터 기반에서 양자 계산을 모사하는 '유사 양자컴퓨터' 알고리즘을 공개하며 계산 속도와 정확도를 동시에 끌어올렸다고 밝혔다.

8일 블록체인 매체 코인포스트에 따르면, 도시바는 이날 새로운 알고리즘을 발표하고, 기존 대비 최대 100배 빠른 연산 속도와 거의 100%’에 가까운 정확도를 구현했다고 설명했다.

유사 양자컴퓨터는 실제 양자역학을 물리적으로 구현하는 장비가 아니라, 양자계의 수학적 거동을 고전 컴퓨터에서 모사하는 방식이다. 양자컴퓨터와 달리 별도의 양자 하드웨어 없이도 현행 서버 환경에서 즉시 활용할 수 있다는 점이 강점으로 꼽힌다.

이번 성능 개선의 핵심은 '카오스의 가장자리'(edge of chaos) 개념이다. 도시바는 최적해를 탐색하는 과정에서 계산 결과가 규칙성과 불규칙성 사이를 오가는 경계 영역에 주목해 알고리즘을 설계했다. 이를 통해 해 탐색 효율을 높이고 계산 정확도를 동시에 끌어올렸다는 설명이다. 실제로 기존 모델이 약 1.3초 걸리던 문제를 0.01초 이하로 단축한 사례가 제시됐다.

후지타 하야토 도시바 시니어 펠로우는 "50년 후 양자컴퓨터로도 어려울 수 있는 속도와 정밀도를 달성했다"고 평가했다.

도시바가 꼽은 주요 적용 분야는 신약 개발, 금융의 자산 배분, 물류 최적화 등으로 다양하다. 이들 영역은 수많은 조합 중 최적의 선택지를 찾는 '조합 최적화’ 문제가 빈번해 계산량이 크게 늘어나는 경우가 많다. 특히 신약 개발에서는 방대한 화합물 조합 중 유망 후보 물질을 좁혀야 해 연산 부담이 큰 만큼, 계산 횟수를 줄이면 시간과 비용을 함께 낮출 수 있다고 전해졌다. 회사는 앞으로 문제 유형별로 알고리즘 유효성을 검증하고 남은 과제를 해소한 뒤, 1~2년 내 실용화를 추진할 계획이다.

한편 양자 기술이 빠르게 진전되면서 암호화폐 시장의 경계심도 커지고 있다. 구글은 최근 화이트페이퍼를 통해 일정 수준의 양자컴퓨터가 비트코인의 타원곡선암호(ECC-256)를 수 분 내 해독할 가능성을 제시하며, 2029년을 내양자 암호 전환 준비 시점으로 제안했다.

다만 업계에서는 비트코인의 양자 리스크가 기술만의 문제가 아니라는 주장도 나온다. 그레이스케일 인베스트먼츠는 비트코인의 양자 대응이 프로토콜 변경을 필요로 할 경우, 기술적 구현보다 커뮤니티 합의 형성이 더 큰 장애물이 될 수 있다고 분석했다