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[IT뉴스]"양자컴은 지금도 유용하다"…KIST, 하이브리드 해법

온카뱅크관리자

2025-09-19 11:07:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 슈퍼컴이 못 푼 소재 계산, 양자 시뮬레이터로 보완 수소 촉매·저장 소재 넘어 신약 개발에도 도전 
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 <img alt="고전-양자 하이브리드 컴퓨팅 소개하는 이진형 단장 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223327vpdp.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="20jimUph5C" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223327vpdp.jpg" width="658">
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 고전-양자 하이브리드 컴퓨팅 소개하는 이진형 단장 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]
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 (서울=연합뉴스) 조승한 기자 = "완전한 양자 컴퓨터의 시대는 아직 오지 않았지만, 장점을 당장 활용할 수 있는 길이 있습니다. 고전 컴퓨터의 안전성과 접근성, 양자 컴퓨터의 속도와 정확성 두 강점을 활용하는 하이브리드 컴퓨팅입니다."
 이진형 한국과학기술연구원(KIST) 소재혁신 양자시뮬레이터개발사업단 단장(한양대 교수)은 18일 KIST에서 열린 설명회에서 고전-양자 하이브리드 컴퓨팅 기술을 활용해 새로운 첨단 소재 개발법인 '다층 양자 임베딩 기술'을 개발하고 수소 생산 촉매 개발에 적용해 검증하는 데도 성공했다며 이같이 말했다.
 사업단은 기존 슈퍼컴퓨터로 계산이 불가능한 소재 특성 예측과 설계를 소규모 특수목적 양자컴퓨터인 양자 시뮬레이터와 고전 컴퓨터를 동시에 이용하는 하이브리드 방식을 통해 풀어내는 연구를 진행 중이다.
 소재 문제에 특화된 양자 시뮬레이터가 고전 컴퓨터가 풀지 못하는 부분만 콕 집어 해결해주는 방식이다.
 이 단장은 "특별한 경우는 양자컴퓨터가 빠르지만, 이외 대부분은 고전 컴퓨터가 훨씬 빠르다"며 "고전 컴퓨터로 계산 못 하는 핵심적인 부분은 양자컴퓨터를 쓰고, 대부분 작업은 고전 컴퓨터를 쓰는 것"이라고 설명했다.
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 <img alt="양자 고전 하이브리드 컴퓨팅 방법론 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223523tqhx.jpg" data-org-width="980" dmcf-mid="VrGl3de7tI" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223523tqhx.jpg" width="658">
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 양자 고전 하이브리드 컴퓨팅 방법론 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]
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 사업단 기술의 핵심인 다층 양자 임베딩은 고전 컴퓨터의 여러 계층에 양자 스뮬레이터를 넣어 기존 컴퓨터가 풀어내지 못하는 부분만 양자 시뮬레이터가 해결하고, 나머지 문제는 기존 컴퓨터를 활용하도록 설계한 형태다.
 이 단장은 "분자나 촉매 계산에서 정확하게 계산해야 하는 부분을 나눠 양자 시뮬레이터를 사용해 계산하고, 화학 반응에 크게 기여하지 않는 부분은 고전 컴퓨터로 계산한다"고 말했다.
 예를 들어 백금을 대체하는 촉매 후보물질인 황화몰리브덴에 탄소를 도핑하면 수소 생산이 가속화되는데, 기존 컴퓨터 계산으로는 이 실험값 재현이 불가능했다.
 반면 사업단은 광 기반 양자 시뮬레이터와 중성원자 방식 양자 시뮬레이터를 도입한 하이브리드 컴퓨팅을 활용해 실험값과 일치하는 결과를 얻는 데 처음으로 성공했다.
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 <img alt="수소 촉매인 황화몰리브덴 이론값과 고전 및 하이브리드 계산값 비교 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223767gumu.jpg" data-org-width="986" dmcf-mid="fqbp6mrR5O" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223767gumu.jpg" width="658">
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 수소 촉매인 황화몰리브덴 이론값과 고전 및 하이브리드 계산값 비교 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]
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 과학기술정보통신부 혁신도전 프로젝트를 통해 2023년 출범한 사업단은 20개 기관 50여 명의 교수급 연구진을 포함해 총 280명이 참여 중이다.
 이날 하이브리드 컴퓨팅 시연도 전남대의 고전 컴퓨터와 KIST 양자 시뮬레이터, 포항공대의 양자 에뮬레이터 등 전국에 걸친 인프라를 활용한 시연이 펼쳐졌다.
 양자 에뮬레이터는 고전 컴퓨터로 양자컴퓨터를 모사하는 것으로 모델이 제대로 작동하는지를 확인해주는 역할을 한다.
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 <img alt="양자-고전 하이브리드 컴퓨팅 플랫폼 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223904logd.jpg" data-org-width="643" dmcf-mid="4LYhFeRuHs" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110223904logd.jpg" width="658">
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 양자-고전 하이브리드 컴퓨팅 플랫폼 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]
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 개발 중인 범용 양자컴퓨터가 오류율과 큐비트 개수 측면에서 아직 실용화에 한계를 보이는 가운데 사업단은 '양자컴퓨터가 유용한가?'라는 질문의 답을 하이브리드 컴퓨팅에서 찾고 있다.
 수소 촉매를 넘어 수소 저장 같은 더 어려운 문제에 대한 답도 찾는 게 목표다.
 이를 위해 내년부터 시작되는 2단계 사업에서는 광학 방식 양자컴퓨터 3개와 중성원자 방식 3개를 고전 컴퓨터와 결합하는 수십 큐비트 규모로 하이브리드 컴퓨팅을 키울 예정이라고 이 단장은 설명했다.
 이 단장은 "다른 대체 촉매에 대해서도 적용할 수 있는 방법론"이라고 "새로운 소재나 신약 개발에도 활용할 수 있을 것"이라고 강조했다.
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 <img alt="KIST 광 기반 양자 프로세서 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110224072onhp.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="8yu12kc6Ym" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/19/yonhap/20250919110224072onhp.jpg" width="658">
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 KIST 광 기반 양자 프로세서 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]
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