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# Claude, 예상 게이트·큐비트 비용을 줄이는 양자 회로 제안

> Anthropic과 Harvard의 프리프린트는 Claude로 양자 회로를 제안하고 별도 평가기로 검증한다. 논문이 설정한 비교에서 8개 과제 중 7개의 예상 게이트·큐비트 수가 줄었다.

By BIG CHANGE Editorial

Published: 2026-10-17T13:44:34.835Z
Updated: 2026-10-17T13:44:34.835Z
Canonical: https://bigchange.ai/blog/claude-quantum-circuits-gate-qubit-estimates

![Conceptual charcoal illustration of pegs in three channels of a wooden logic model beside a separate measuring gauge.](https://bigchange.ai/api/media/file/quantum-circuit-evaluator-concept-v1.png)
AI-generated conceptual illustration by BIG CHANGE; physical analogy, not a circuit from the preprint or a measured result.

Anthropic과 협력하는 연구진은 Claude Mythos 5로 양자 회로를 제안한 뒤 별도 프로그램으로 검증했다. [10월 15일 제출된 프리프린트](https://arxiv.org/abs/2610.22367)에서 연구진은 8개 회로 구성 과제 중 7개에서 비교 설계보다 Toffoli 게이트 수와 최대 큐비트 수가 줄었다고 보고한다. 여덟 번째인 소수체에서의 모듈러 역원 계산에서는 게이트와 큐비트 사이의 여러 절충안을 가진 설계 계열이 나왔다.

이는 제안된 논리 회로의 추정치이며 양자 컴퓨터에서 측정한 값이 아니다. AI 보조 설계가 어디에 도움이 될지 판단하는 연구자에게 유용한 지점은, 연구진이 모델에 구현할 정확한 함수와 잘못된 시도를 빠르게 배제하는 방법을 제공했다는 것이다. BIG CHANGE는 논문과 Anthropic의 10월 16일 [연구 설명](https://www.anthropic.com/research/designing-efficient-quantum-circuits)을 검토했다. 검색을 실행하거나 자원 추정을 재현하거나 하드웨어에서 회로를 실행하지는 않았다.

## 큰 변화

- **무엇이 달라졌나:** 평가기가 이끄는 검색으로 지정된 8가지 양자 컴퓨팅 기본 연산의 회로 설계가 나왔다. 논문은 7개 과제에서 게이트와 큐비트 수가 줄었으며 모듈러 역원 계산에서는 다른 절충 관계가 있었다고 보고한다.
- **왜 중요한가:** 큰 양자 알고리즘은 작은 루틴을 반복해서 호출한다. 오류 정정 및 하드웨어 제약과 통합했을 때도 설계가 유효하다면, 이 루틴들의 예상 자원을 줄여 미래 구현에 필요한 조건을 낮출 수 있다.
- **무엇을 지켜볼까:** 회로 구성, 명시한 오차 예산, 하드웨어별 자원 추정에 대한 독립적인 검토가 이 테스트 사례를 넘어 결과가 얼마나 유효한지를 결정할 것이다.

## 모델은 제안하고 평가기는 검증한다

양자 회로는 일반 프로그램이 덮어쓸 수 있는 정보를 보존해야 한다. 임시 값은 이를 만든 연산을 거꾸로 수행해 지워야 하며, 이 과정을 언컴퓨테이션(uncomputation)이라고 한다. 값을 유지하면 큐비트를 차지하고 다시 계산하면 게이트가 든다. [논문](https://arxiv.org/html/2610.22367v1)은 동작을 가역 양자 연산에 내장된 고전 함수로 명시할 수 있는 루틴에 집중한다. 이 제한된 부류에서는 정확성 자동 검사가 실용적이다.

연구진은 8개 과제 각각에 필요한 입력·출력 동작을 작성하고 빈 프로그램에서 검색을 시작했다. Claude는 회로를 만드는 Python 프로그램 형태로 여러 알고리즘 계열을 제안했다. 별도 검색이 각 계열을 개선하며 우수한 후보를 주기적으로 공유했다. 평가기는 제출 회로가 필요한 출력을 내는지, 입력을 보존하는지, 임시 큐비트를 비우는지, 위상을 올바르게 처리하는지 검사했다. 이어 Toffoli 게이트와 동시에 할당된 논리 큐비트의 최대 수를 셌다. 과제 명세를 충족하지 못한 후보는 탈락했고, 유효한 후보는 두 자원 수의 곱으로 순위를 매겼다.

논문은 이를 OpenEvolve와 Claude Mythos 5를 이용한 진화적 검색이라고 부른다. 매 반복에서 모델은 부모 프로그램, 피드백, 아카이브에서 고른 제한된 수의 대안을 받았다. 평가기 결과는 다음 제안에 반영됐다. Anthropic은 타원곡선 점 덧셈에 대한 긴 검색이 53시간 진행됐으며, 더 폭넓게 탐색하라는 사람의 프롬프트가 가끔 주어졌다고 말한다. 초기 명세, 과제 선택, 채점 규칙은 사람이 결정했다.

## 보고된 절감과 조건

연구진의 [8개 과제 결과 표](https://arxiv.org/html/2610.22367v1)는 최적화 알고리즘용 디코더, 수치 함수, 화학 회로, 격자 게이지 시뮬레이션, 모듈러 역원 계산을 다룬다. Reed–Solomon 디코더의 경우 논문은 기존에 발표된 Toffoli 게이트 510만개와 최대 논리 큐비트 1,938개를 제안 설계의 게이트 440,000개, 큐비트 1,837개와 비교한다. 논문의 계산 방식에서 게이트 수와 큐비트 수를 곱한 점수는 12배 개선된다. 고정소수점 가우스 함수에서는 보고된 수가 게이트 24,000개·큐비트 362개에서 게이트 1,583개·큐비트 139개로 바뀌어 해당 점수가 39배 개선된다.

여덟 번째 과제는 다르게 읽어야 한다. 기존 구성들이 게이트를 더 써서 큐비트를 줄이거나 그 반대의 절충을 하므로, 저자들은 소수체 모듈러 역원 계산에 단일 기준선이나 개선 배수를 제시하지 않는다. 완전한 벤치마크 회로는 Toffoli 게이트 400만개와 논리 큐비트 935개를 사용한다. Anthropic의 설명에 따르면 새 계열의 한 설계는 기존 최소 큐비트 설계보다 큐비트가 12% 많지만 게이트는 17배 적다. 이는 모든 지표의 감소가 아니라 절충이다.

제안된 한 디코더는 신뢰성에서도 의도적인 절충을 한다. 가능한 최악의 예외 연쇄에 대비해 665큐비트를 쓰는 대신, 예외적인 저장 값 하나에 19큐비트를 남긴다. 논문은 명시한 분포에서 약 10,000개 입력 중 하나가 더 많은 저장 공간을 필요로 해 실패할 것으로 추정한다. 다른 과제는 다른 정확도 또는 실패 기준을 쓴다. 표의 행을 비교할 때는 게이트·큐비트 수와 함께 이 조건들도 유지해야 한다.

## 계산으로 확정할 수 없는 것

평가기는 효율적인 고전 시뮬레이션이 가능한 회로를 통해 계산 기저 입력을 추적한다. 큰 정의역에서는 가능한 모든 입력의 정확성을 증명하는 대신 표본 입력을 검사한다. 일부 과제 명세는 정확한 결과를 요구하지만 보고된 검증은 여전히 유한한 테스트 집합을 사용한다. 이 검사는 각 과제에 명시된 인터페이스와 오차 허용 범위 안에서 제안을 뒷받침할 뿐, 양자 하드웨어에서 회로가 실행됐음을 보여주지는 않는다.

Toffoli 수와 최대 논리 큐비트 수는 미래의 시간·공간 비용을 대신 나타내는 지표다. 기계의 게이트 깊이, 라우팅, 오류 정정 체계, 물리 큐비트는 어느 설계가 더 나은지를 바꿀 수 있다. 저자들은 과제마다 입력 표현도 고정해 일부 인코딩 변경은 검색에서 제외했다. 유망한 서브루틴을 전체 알고리즘에 적용하기 전에 고려해야 할 한계다.

가장 강한 결론은 설계 방법에 관한 것이다. 연구 문제의 명세가 명확하고 독립적인 평가기가 충분히 빠르면, 모델은 단순한 국소 게이트 재작성으로 놓칠 수 있는 회로 아키텍처를 탐색할 수 있다. 구체적인 자원 수치는 여전히 저자들의 프리프린트 결과이며 독립적 재현과 하드웨어를 고려한 평가를 기다린다.

## 출처 및 추가 읽을거리

- [대규모 언어 모델로 최첨단 양자 회로 발견하기](https://arxiv.org/html/2610.22367v1). Andi Gu, Alek H. Kemeny, Susanne F. Yelin, Mikhail D. Lukin, arXiv v1은 2026년 10월 15일 제출됐다. 원 프리프린트는 검색, 평가기, 8개 과제 결과, 검증, 한계를 설명한다. 하드웨어 배포가 아닌 연구 보고서다.
- [Claude로 더 효율적인 양자 회로 설계하기](https://www.anthropic.com/research/designing-efficient-quantum-circuits). Anthropic, 2026년 10월 16일. 53시간의 점 덧셈 검색과 모듈러 역원 계산의 절충을 포함한 저자들의 연구 설명이다. 미래 실용 양자 컴퓨터에 대한 전망은 관측 결과가 아니라 예상이다.

## Sources

- [대규모 언어 모델로 최첨단 양자 회로 발견하기](https://arxiv.org/html/2610.22367v1) — 원 arXiv v1 프리프린트: 방법, 8개 과제 비교, 정확성 검사, 자원 추정, 한계. 하드웨어 실행이 아닌 연구 보고서다.
- [Claude로 더 효율적인 양자 회로 설계하기](https://www.anthropic.com/research/designing-efficient-quantum-circuits) — 저자들의 연구 설명. 53시간 검색과 모듈러 역원 계산의 절충을 설명하며 미래 컴퓨터에 대한 시사점은 예상이다.