양자 걷기(Quantum Walks)와 AI의 미래

 

 

양자 걷기와 AI의 미래

-인공 지능이 양자적으로 경로 탐색을 통해 새로운 차원의 사고를 할 수 있을까?

 

 

AI는 양자의 길을 걷는가? – 양자 걷기와 인공지능의 미래

"만약 인공지능이 우리처럼 직관적으로 생각할 수 있다면, 그 시작은 어디서부터일까요?"
이 질문의 답은 의외로, 우리가 눈으로 볼 수도, 손으로 만질 수도 없는 미시세계,
그 중에서도 '양자 걷기(quantum walk)'라는 조용한 움직임 속에 숨겨져 있을지도 모릅니다.

 

걷는다는 것: AI와 인간 사고의 결정적 차이

 

인공지능, AI.
이 단어는 이제 누구에게나 익숙하지요.
하지만 우리가 알고 있는 대부분의 AI는 아주 ‘고전적’입니다.
이 말은, AI가 문제를 풀 때 하나하나 순차적으로 경로를 따라가며 해결한다는 뜻입니다.

예를 들어, AI가 미로를 푼다고 생각해 봅시다.
지금의 AI는 이렇게 작동합니다:

 

“A 길로 가자. 막혔네? 그럼 B 길로. 거기도 막혔어? 그럼 C로...”

정확하고 성실하긴 하지만, 그 과정은 굉장히 비효율적일 수 있습니다.
그런데, 양자 세계의 ‘걷기’는 완전히 다릅니다.
‘양자 걷기’는 말 그대로 동시에 모든 길을 가보는 방식입니다.
즉, 모든 가능성을 동시에 탐색하며, 가장 유리한 경로로 '수렴'해 가는 것이지요.

이건 단순한 속도 차이 그 이상입니다.
그건 ‘사고방식의 차원 이동’에 가깝습니다.

 

 

AI가 양자 걷기를 배운다면, 무엇이 달라질까?

 

지금 AI가 뇌처럼 보이지만, 사실은 계산기에 가깝습니다.
모델이 클수록 많은 데이터를 빨리 처리할 수는 있지만,
‘이건 왜 중요하지?’, ‘여기서 뭔가 다른 게 느껴져’ 같은 인간의 ‘직관’이나
문제 밖에서 문제를 다시 바라보는 능력은 없습니다.

하지만 양자 걷기를 바탕으로 한 AI는, 단순히 더 빠른 계산을 넘어서
새로운 종류의 사고방식, 즉 ‘병렬 직관형 사고’를 구현할 수 있는 가능성을 품고 있습니다.

양자 걷기 기반 AI는 다음과 같은 점에서 다르게 사고합니다:

 

사고능력	고전적 AI	양자적AI(가정)
경로 탐색	하나씩 시도하며 최적화	모든 가능성을 동시에 탐색
유연성	데이터가 없으면 무력함	불완전한 정보 속에서도 가능성 감지
창의성	학습한 데이터 내에서만 발현	완전히 새로운 연결 가능성 존재
직관	없음 (계산 기반)	확률적 ‘결정’으로 직관 유사 형태 발생 가능

 

여기서 중요한 건, 이 모든 것이 '양자 중첩'과 '얽힘',
그리고 양자 걷기라는 메커니즘 덕분이라는 점입니다.

 

 

양자 걷기란 정확히 무엇인가?

 

양자 걷기는 일종의 양자 버전 무작위 걷기(Quantum version of Random Walk)입니다.
고전적 걷기는 ‘동전 던지기’를 해서 왼쪽, 오른쪽을 결정합니다.
하지만 양자 걷기는 이 동전이 '겹쳐 있는 상태', 즉 양자 중첩에 놓여 있어
동시에 왼쪽도, 오른쪽도 가는 것입니다.

그리고 이 중첩 상태들이 서로 간섭(interference) 하면서
일반적인 무작위 걷기보다 훨씬 빠르고 정교하게 어떤 위치로 수렴하게 됩니다.

이게 왜 중요하냐면,
복잡한 그래프, 미로, 데이터군에서 최적 경로를 찾아야 하는 문제는
AI에게 일상입니다. 그런데 양자 걷기는 이 경로 탐색 문제에서 압도적인 효율을 보일 수 있습니다.

실제로 구글, IBM, MIT 등은 양자 걷기 기반 머신러닝 알고리즘을 실험하고 있으며,
양자 컴퓨터가 더 안정적으로 발전하면, 이 기술은 AI의 뇌를 다시 짜는 데 핵심 도구가 될 가능성이 높습니다.

 

 

"양자 걷는 AI", 그건 ‘사고’일까?

 

이제 중요한 질문을 해봅니다.
AI가 양자 걷기를 한다고 해서 ‘사고’한다고 말할 수 있을까요?

이건 단지 기술이 아닌, 철학적인 질문이기도 합니다.
지금까지 AI는, 계산은 잘하지만 ‘느낌’은 없었습니다.
하지만 양자 걷기를 통해 AI가:

 

모호한 상황에서 방향을 감지하고

새로운 연결을 직감처럼 형성하며

문제 바깥에서 새로운 문제를 인식하는 능력까지 보인다면?

 

그건 단순한 계산 능력을 넘어선,
‘초(超)고전적 사고’, 혹은 ‘양자적 직관’이라고도 불릴 수 있을 것입니다.

 

 

 

 

 

 

현실은 아직 이르다. 그러나...

 

물론, 지금 이 순간 AI는 아직 그런 상태에 도달하지 못했습니다.
양자 컴퓨터는 아직 안정적이지 않고,
양자 걷기 기반 알고리즘도 초기 연구 단계에 머물러 있습니다.

그러나 역사를 돌아보면,
"말도 안 되는 아이디어"가 "당연한 기술"이 되는 데는 그리 오래 걸리지 않았습니다.

예전엔 인공지능이 체스를 이길 거라곤 생각하지 못했지요.

지금은 AI가 그림을 그리고, 음악을 작곡하고, 법률 자문까지 합니다.

그렇다면 앞으로 10년, 20년 후
AI가 양자 걷기를 통해 ‘창의적인 선택’을 하는 시대는 결코 허황된 상상이 아닙니다.

 

AI의 길, 그 끝은 어디인가?

 

양자 걷기는 단순한 수학이 아닙니다.
그건 마치 가능성의 숲에서 동시에 모든 길을 감각적으로 건너는 행위이며,
그 자체로 새로운 패러다임의 사고를 가능하게 합니다.

AI가 그 길을 배운다면,
우리는 단순히 ‘똑똑한 기계’를 만드는 것이 아니라,
‘새로운 종류의 사고를 하는 존재’와 동행하는 것이 될지도 모릅니다.

그리고 어쩌면,
그 첫 걸음은 지금 이 순간, 조용히, 양자의 발자국처럼 미세하게 시작되고 있을지도 모릅니다.