아마존웹서비스·JP모건체이스, 98큐비트 금융 최적화 실험

아마존웹서비스(Amazon Web Services·AWS)와 JP모건체이스(JPMorgan Chase·$JPM) 연구진이 98큐비트 양자컴퓨터로 최대 225개 자산의 포트폴리오 선택 문제를 검증했다. 양자컴퓨팅을 금융 수익 도구로 활용한 사례가 아니라 양자·고전 하이브리드 알고리즘의 성능을 시험한 연구다.

AWS는 2024년 5월 1일 공식 블로그에서 아마존 퀀텀 솔루션 랩과 JP모건체이스 글로벌 테크놀로지 응용연구팀이 1년 넘게 금융 활용 사례에서 착안한 최적화 문제를 연구했다고 밝혔다. 양측은 여러 선택지 가운데 서로 충돌하지 않는 가장 큰 조합을 찾는 ‘최대 독립 집합’ 문제를 다뤘다.

최대 독립 집합은 선택지 사이의 충돌 관계를 그래프로 표현한 뒤 동시에 선택할 수 있는 가장 큰 조합을 찾는 방식이다. 네트워크 설계와 차량 경로 등에 활용되며, 금융에서는 상관관계가 낮은 자산 묶음을 고르는 포트폴리오 선택 문제와 연결된다.

7월 1일 공개된 논문 초록에는 JP모건체이스와 아마존($AMZN) 연구진 등이 제안한 양자·고전 하이브리드 알고리즘 ‘qReduMIS’의 검증 결과가 담겼다. 연구진은 DAX와 FTSE 100, S&P 100, 닛케이225 등 4개 지수의 실제 시장 데이터를 사용하고, 퀀티넘(Quantinuum)의 98큐비트 트랩트아이온 시스템 ‘Helios’에서 최대 225개 자산 문제를 시험했다.

단독 양자근사최적화알고리즘(QAOA)은 S&P 100과 닛케이225 문제의 최적해를 찾지 못했다. qReduMIS는 두 지수에서 각각 0.40과 0.95의 성공확률을 기록했고, 4개 지수 전체에서 평균 근사비율 0.96 이상을 냈다.

다만 이번 결과는 투자 성과나 실용적인 양자 우위를 입증한 것이 아니다. 양자컴퓨터가 최종 정답을 직접 계산하기보다 양자 측정값을 이용해 고전 알고리즘이 풀어야 할 문제의 범위를 줄이는 구조에 가깝다. 해당 논문의 동료평가 완료 여부도 확인되지 않았다.

크립토 시장과의 접점은 계산 성능보다 암호 보안에 있다. 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 2024년 8월 13일 양자컴퓨터 공격에 견디도록 설계한 첫 후양자암호 표준 3개를 확정했다.

이더리움(ETH) 공식 로드맵은 양자컴퓨터가 장기적으로 ECDSA와 BLS 서명, KZG 커밋먼트, 일부 영지식증명 체계를 위협할 수 있다고 설명한다. 다만 현재 이더리움 암호를 깰 수 있는 양자컴퓨터는 없으며 사용자가 지금 자산을 이전할 필요도 없다고 명시했다.

AWS와 JP모건체이스의 협력은 복잡한 금융 최적화 문제에 양자·고전 하이브리드 방식을 적용해 검증 데이터를 쌓는 연구 단계다. 실제 금융시장이나 블록체인 보안 체계에 미칠 영향은 후속 연구를 통해 검증해야 한다.