PSI, AI와 공동 연구한 양자정보 성과 5건 공개…논문·Lean 증명 제공

피지컬 슈퍼인텔리전스(Physical Superintelligence·PSI)가 AI 연구 시스템을 활용한 양자정보이론 연구 결과 5건을 공개했다. 27일 확인한 PSI 공식 연구 소개와 공개 저장소에는 각 성과의 논문, 수학적 증명을 컴퓨터가 검사할 수 있도록 작성한 Lean 형식화 자료, 검증 코드가 담겨 있다.

대상은 ‘Open Quantum Problems’ 목록에 올라 있는 2·12·27·38·43번 문제다. 양자 얽힘에서 유용한 얽힘 자원을 추출할 수 있는지, 진공의 상관관계가 먼 거리에서도 벨 부등식을 위반하는지, 특정 벨 부등식 위반을 최대로 만드는 측정은 무엇인지 등을 다룬다. 얽힘을 끊는 양자 연산의 합성과 양자 과정의 가역적 설명에 관한 결과도 포함됐다.

다만 다섯 난제를 모두 완전히 해결했다는 뜻은 아니다. 얽힘 정제에 관한 2번 문제에서 연구진은 특정 양자 상태인 베르너 상태의 복사본 세 개를 다뤘다. PSI는 세 개의 복사본으로 벨 쌍을 추출할 수 없는 조건을 제시하면서도, 복사본 수를 임의로 늘렸을 때의 일반적 문제는 여전히 열려 있다고 밝혔다.

12번 문제의 결과에도 구체적인 물리적 조건이 붙는다. 연구진은 3차원 공간과 시간으로 이뤄진 시공간에서 질량이 있는 자유 스칼라장의 진공을 분석했다. 모양이 고정된 유한한 두 영역이 충분히 멀어지면, 각 영역에서 어떤 국소 관측량을 선택해도 CHSH 벨 부등식을 위반하지 않는다는 내용이다. PSI는 이때도 두 영역 사이의 얽힘 자체는 남아 있다고 설명했다.

공개 방식은 AI가 내놓은 결론뿐 아니라 검증 경로를 함께 제시하는 데 초점이 맞춰져 있다. 저장소에는 결과별 논문과 정리, Lean 증명 파일, 고정된 도구 버전과 빌드 방법, 논문과 형식화된 명제의 대응 관계가 정리돼 있다. 다른 연구자는 이를 바탕으로 어떤 가정 아래 어떤 명제가 증명됐는지 살펴볼 수 있다.

형식화 범위가 논문의 모든 결과와 같은 것은 아니다. 2번 문제의 안내 문서는 포함된 Lean 자료가 국소 차원 3인 경우의 주요 정리 등을 형식화했다고 명시했다. 논문이 다루는 차원 4나 더 일반적인 차원에 관한 결과까지 동일한 Lean 증명으로 검증됐다고 해석해서는 안 된다.

연구진은 AI 활용 내역도 별도로 공개했다. 수학 연구에는 여러 AI 모델을 활용했고, Lean 형식화는 연구진의 지휘 아래 AI 에이전트가 작성했다는 설명이다. 2번 문제 문서는 이언 매코맥과 닝 바오, 12번 문제 문서는 다비드 투르투레안이 각 논문의 정확성에 책임을 진다고 밝혔다.

저장소는 이 논문들을 사전공개 논문(preprint)으로 표기하고 있다. 기계가 검사할 수 있는 증명 자료의 공개와 학계의 동료평가는 서로 다른 검증 단계다. 이번 성과를 평가할 때는 AI의 참여 여부와 함께 각 정리의 전제, 형식화 범위, 후속 학술 검토를 구분해 볼 필요가 있다.

출처: Physical Superintelligence(PSI) 공식 연구 발표
https://psi.inc/research/oqp-batch-2026/
PSI 공식 연구 저장소
https://github.com/physical-superintelligence/oqp-batch-2026
베르너 상태 연구 결과·형식화 범위·AI 활용 안내
https://github.com/physical-superintelligence/oqp-batch-2026/blob/main/oqp02-three-copy-werner/README.md
진공 상관관계 연구 결과·AI 활용 안내
https://github.com/physical-superintelligence/oqp-batch-2026/blob/main/oqp12-vacuum-bell-correlations/README.md