양자 기술과 제어된 핵융합은 21세기에 가장 전도유망한 두 가지 기술로 알려져 있으며, 오늘날 물리학 응용 분야에서 두 가지는 가장 관심을 끌고 있습니다.
우선 양자가 무엇인지 간략하게 소개하겠습니다 과학자들은 미시적 세계에서는 질량이 없어야만 비로소 극도로 작은 것에 이를 수 있다고 생각합니다. 분자와 원자는 이미 상대적으로 작지만 미시적 세계에서 그들은 여전히 일정한 무게를 가지고 있으므로 가장 작은 물질이나 단위가 아닙니다. 그러나 가장 작은 물질이 일정한 양의 물질을 구성할 수 있을 때 과학자들은 이를 “양자”라고 부릅니다. 양자는 물리량이 존재하는 가장 작은 기본 단위입니다. 예를 들어 빛은 질량이 없고 더 이상 나눌 수가 없기 때문에 빛은 양자입니다.
중국의 양자 기술의 이정표 ：
(1) 2020년 12월 4일, 중국 과학 기술 대학의 판 졘웨이팀은 중국 과학원 상하이 마이크로 시스템 연구소, 국가 병렬 컴퓨터 공학 기술 센터와 협력하여 76개의 광자 양자 컴퓨팅 프로토 타입의 “주쟝”을 성공적으로 구축했습니다. “주쟝” 양자 컴퓨터는 수학적 알고리즘인 가우스 보손 샘플링을 단 200초 만에 해결합니다. 이것은 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터 “후가쿠”보다 1조 배 빠르며 Google의 양자 컴퓨터 “시카모어”보다 100억 배 빠릅니다.
주석：“주쟝”은 광양자 컴퓨터임
(2) 2021년 5월 7일, 중국 과학 기술 대학의 판 졘웨이 팀은 새로운 양자 컴퓨터 “주충즈호”의 개발을 발표했습니다.
주석：“주충즈호”는 초전도 양자 컴퓨터임
초전도 양자 컴퓨터는 조셉슨 접합(반도체의 PN 접합과 유사함)의 원리를 사용합니다. 조셉슨 접합은 절연체로 연결된 두 개의 초전도체로 구성되어 있습니다. 양자 터널링 효과로 인해 전압이 전혀 없어도 초전류를 유지할 수 있습니다. 이는 양자 중첩 원리를 이용하여 초전도 양자 컴퓨터를 개발했습니다. 소위 양자 중첩은 양자가 동시에 여러 상태로 존재할 수 있음을 의미합니다. 더 비근한 예를 들면, 마치 서유기의 손오공의 분신술과 같습니다. 많은 적을 만날 때마다 손오공은 머리 뒤에서 세 개의 생명을 구하는 머리카락을 뽑아 무수히 많은 자신의 분신을 만들어 냅니다. 이렇게 원숭이 무리가 함께 요괴와 싸우는데 전투 효과는 자연스럽게 기하학적으로 증가합니다.
초전도 양자 칩에는 다음과 같은 장점이 있습니다.
첫째, 작동 수량이 많다
초전도 큐 비트는 일관성 시간이 길고 작동 속도가 빠르며 충실도가 높으며 전체적으로 수천 번의 작업을 실현할 수 있습니다.
둘째, 기술의 성숙
다른 고체 양자 칩 시스템에 비해 초전도 큐 비트는 물질 결함의 영향을 훨씬 덜 받고 성숙한 나노 공정 기술을 이용하여 대량 생산이 가능합니다.
셋째, 우수한 확장성
초전도 큐 비트는 구조가 간단하고 조정과 제어하기가 쉽고 확장하기도 매우 쉽습니다.
(3) 2016년 8월 16일, 중국은 최초의 양자 통신 위성 “모즈호”를 발사했는데, 이는 중국이 양자 통신 위성 애플리케이션을 사용한 최초의 국가가 되었음을 의미합니다.
양자 기술은 현재 최첨단 과학 기술 중 하나이고 광범위한 응용 가능성이 있습니다. 예를 들어 양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 의료, 양자 측정 등등 입니다. 이는 분명히 산업 혁명만큼이나 인류 발전에 매우 큰 변화를 가져올 것입니다.
출처 : 궁수 자리의 그녀
