앤트로픽 연구진이 클로드에게 양자 회로 사양과 평가기를 제공하자 스스로 기존 학계 최고 설계보다 뛰어난 새 설계를 찾아냈습니다.
기존 설계를 단순히 미세 조정한 게 아니라 대칭성을 분석하고 낭비 요소를 제거하는 등 수학적 구조 통찰을 AI가 자율적으로 도출했습니다.
화학·최적화 등 8개 기본 영역에서 큐비트와 게이트 수를 최대 10배 이상 줄이며 실용 양자컴퓨터의 실현 시기를 앞당겼습니다.
요약 앤트로픽(Anthropic)이 하버드 대학 및 큐에라 컴퓨팅(QuEra Computing) 연구진과 협력하여 인공지능 '클로드(Claude)'를 활용해 양자 컴퓨터 회로를 획기적으로 최적화하는 데 성공했다고 발표했습니다.
현재 기술로 제작된 양자 컴퓨터는 큐비트 수가 수백에서 수천 개 수준에 불과하고, 열이나 진동, 우주선 같은 미세한 외부 노이즈에도 쉽게 계산 오류를 일으킵니다. 따라서 유용한 양자 알고리즘을 하드웨어에서 실제로 구동하려면 큐비트 수와 연산에 필요한 게이트 수를 대폭 줄이는 회로 재설계가 필수적입니다.
연구진은 화학, 최적화, 물리 시뮬레이션, 정수론 등에서 추출한 8가지 양자 회로에 대해 자연어로 된 사양서와 자동 평가 프로그램을 클로드에게 제공했습니다. 클로드는 코드로 회로를 작성하고 평가 프로그램으로부터 점수와 피드백을 받아 스스로 다음 설계를 개선하는 폐쇄 루프(closed loop) 방식으로 작업했습니다.
그 결과 인간의 중간 개입 없이도 기존 학계에 발표된 최고 수준의 회로 설계보다 큐비트와 게이트 수를 대폭 줄인 독창적인 설계를 찾아냈습니다. 일부 회로에서는 성능이 10배 이상 개선되었으며, 기존 설계를 단순히 미세 조정한 것이 아니라 분자의 대칭성을 파악해 중복 계산을 줄이거나 극히 드문 입력값용 비효율 부품을 제거하는 등 새로운 수학적·구조적 통찰을 스스로 도출해냈습니다. 연구진은 이러한 성과 덕분에 실용적인 양자 컴퓨터의 도입 시점이 예상보다 앞당겨질 수 있다고 밝혔습니다.