콴델라 "양자컴퓨팅, 기존 AI 처리 장애물 넘을 새 연산 자원"
"현재 컴퓨터는 0과 1을 기반으로 한 결정론적 방식으로 동작해 왔다. 반면 2000년대 들어 주목받는 양자컴퓨터는 확률과 관측을 기반으로 세상을 이해하는 전혀 다른 구조의 컴퓨터다." 8일 오후 서울 코엑스 'AI 페스타 26' 행사장 내 'AIR 쇼케이스' 무대에서 김유석 콴델라코리아 대표가 이렇게 강조했다. 'AI 페스타 26'은 과학기술정보통신부가 주관하는 '인공지능주간(AI WEEK)'의 일환으로 6일부터 8일까지 서울 삼성동 코엑스에서 열리는 B2B AI 전시회다. 'AIR 쇼케이스'는 AI가 현실세계에 적용되는 데 필요한 도전과제와 한계를 조명하기 위해 마련됐다. 이날 김유석 대표는 "양자처리장치(QPU)를 기반으로 한 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터를 대체한다거나, 혹은 현행 암호체계를 모두 무너뜨릴 것이라는 인식도 있다. 그러나 실제로는 두 컴퓨터가 협동하는 방향으로 나아갈 것"이라고 설명했다. "QPU, CPU·GPU 대체 아닌 협력하는 연산 자원" 김 대표는 "CPU는 다양한 작업을 순차 처리하는 데 적합하며, GPU는 많은 데이터를 한 번에 처리할 때 강점을 드러낸다. 양자처리장치(QPU)의 처리 속도는 CPU나 GPU 대비 느릴 수 있지만 특정 영역에서는 엄청난 성능을 발휘한다"고 밝혔다. 이어 "양자컴퓨터 역시 기존 컴퓨팅 환경을 완전히 대체하기보다 AI 알고리즘을 GPU에서 먼저 시뮬레이션하고 유용하다고 판단되면 이를 QPU에서 수 초에서 수 분에 이르는 짧은 시간동안 처리하는 형태로 활용될 가능성이 크다"고 내다봤다. 김 대표는 이를 "기존 솔루션이나 알고리듬에 양자 층을 하나 더 씌우는 것"이라며 "콴델라는 이미지 처리와 분류, 머신러닝 등에 적용할 수 있는 다양한 양자 알고리듬을 실증하고 있으며 연말까지 약 100개의 알고리즘을 공개할 계획"이라고 밝혔다. 이미지 분석·악성코드 탐지에 양자컴퓨팅 적용 이날 세션에서는 산업 현장에서의 적용 사례도 소개했다. BMW와 에어버스가 참여한 연구에서는 낮에 촬영한 이미지를 야간 이미지로 변환하는 과정에서 양자 레이어를 적용했다. 김유석 대표는 "야간에는 자동차와 가로등, 건물 등 다양한 광원이 이미지에 간섭을 일으키면서 연산이 복잡해지는데, 기존 방식에서 나타난 이미지 속 허상 현상을 양자 연산을 통해 줄이는 결과를 확인할 수 있었다"고 말했다. 프랑스 오랑주텔레콤은 네트워크 상 악성코드를 탐지하는 과정에 양자컴퓨팅을 적용했다. 네트워크 트래픽을 이미지 형태로 변환한 뒤 양자 레이어를 적용한 결과 악성코드뿐 아니라 해당 악성코드의 아종까지 식별하는 결과를 얻었다. 김유석 대표는 "신약과 신소재 개발 등 분자 단위 연산과 시뮬레이션은 슈퍼컴퓨터와 GPU 자원을 총동원해도 처리하기 까다로운 작업이다. 양자컴퓨팅은 기존에 정복하지 못했던 분야에서 두드러지는 활약을 보일 것"이라고 강조했다. "양자컴퓨팅, 보안 분야에 위협이자 기회" 양자컴퓨터의 작동 방식이 기존 암호화 표준이나 보안 체계를 쉽게 무력화할 것이라는 우려도 있다. 그러나 김유석 대표는 "양자컴퓨터는 보안 분야에 위협인 동시에 방어 기술이 될 수 있다"고 반론했다. 소인수분해에 기반한 기존 암호 알고리즘은 양자컴퓨터에 의해 위협받을 수 있지만, 반대로 양자난수 등을 활용해 보안을 강화하는 연구도 진행되고 있다는 것이다. 김 대표는 "콴델라는 광자를 큐비트로 활용하는 랙 단위 양자컴퓨터를 개발중이며 이를 GPU와 결합해 산업 현장에 적용하기 위해 다양한 시도중"이라고 말했다. 이어 "양자컴퓨팅의 미래는 세상을 한 번에 완전히 바꾸는 것보다 기업이 이미 가지고 있는 솔루션과 알고리듬을 한 단계 진화시키는 형태로 먼저 나타날 것"이라고 내다봤다.
