지스트, 양자컴퓨터 효율성 높이는 ‘최적화 알고리즘’ 개발

↑ 양자컴퓨터에 적합한 최적화 알고리즘의 구조를 한층 더 효율적으로 개선한 연구결과를 발표한 광주과학기술원 안창욱(왼쪽) 교수와 김준석 박사과정생. [사진 제공 = 광주과학기술원]

광주과학기술원(GIST·지스트) 연구진들이 양자컴퓨터 효율성을 높이는 최적화 알고리즘을 개발했다.
지스트는 22일 “안창욱 교수 연구팀이 기존 ‘반(半)-고전 양자 유전 알고리즘’의 최적화 성능을 유지하면서도 연산 효율성을 획기적으로 끌어올릴 수 있는 알고리즘 구조를 개선했다”고 밝혔다. 연구 성과는 컴퓨터공학 이론 및 방법 분야 국제학술지 ‘Future Generation Computer Systems’에 게재됐다.
반-고전 양자 유전 알고리즘은 현재 이론적 연구가 진행되고 있는 양자컴퓨터 전용 최적화 알고리즘으로 다윈 진화(Darwinian Evolution) 과정을 통한 최적화 작업을 양자컴퓨터에서 실현하는 것을 목표로 한다.
양자컴퓨터는 반도체가 아닌 원자를 기억소자로 활용해 슈퍼컴퓨터의 한계를 뛰어넘는 첨단 미래형 컴퓨터로 암호 해제뿐만 아니라 방대한 데이터를 처리하는 소요시간을 획기적으로 줄일 수 있어 차세대 기술로 여겨진다.
지스트 연구팀은 이번 연구 과정에서 무작위 개체들이 알고리즘의 최적화 작업에 거의 기여하지 않는다는 가설을 세운 뒤, 알고리즘의 다윈 진화적 구조를 유지하면서도 무작위 개체의 생성을 최소화하기 위한 양자 회로 개선을 시도했다.
안창욱 교수는 “양자컴퓨터는 신약, 에너지 개발 등을 비롯해 반도체 설계, 자율주행차 및 비행 경로 등 최적화 문제에 대한 답을 빠르게 찾아낼 수 있기 때문에 미래 산업과 안보 생태계 판도를 바꿀 것으로 예상된다”고 설명했다.
또 “이번 연구는 고전적 컴퓨터에 대한 관념을 벗어난 창의적인 접근을 통해 실질적인 성능의 개선을 이뤄냈으며, 향후 더욱 효과적인 양자 최적화 알고리즘의 개발로 이어질 수 있기를 기대한다”고 말했다.
[광주 = 진창일 기자]