코펜하겐 대학의 양자 물리학자들이 최근 덴마크에 양자 기술 분야에서 국제적인 업적을 남겼다. 그들은 같은 양자 칩에서 여러 개의 스핀 양자 비트를 동시에 조작함으로써 미래의 슈퍼 컴퓨터로 가는 길목의 중요한 장애물을 해결했다. 이 성과는 반도체 재료를 고체 양자 컴퓨터 플랫폼으로 사용할 수 있음을 예고한다.
대규모 기능적 양자 컴퓨터로 나아가는 세계 마라톤에서 골치 아픈 공학적 문제 중 하나는 많은 기본적인 저장 장치인 양자 비트를 동시에 제어하는 것이다. 이것은 한 양자 비트의 제어가 다른 양자 비트에 동시에 적용되는 제어 펄스에 의해 일반적으로 부정적인 영향을 받기 때문이다.
현재 코펜하겐 대학교의 닐스 보어 연구소의 젊은 양자 물리학자인 박사과정 학생, 현재 박사 후 과정, 29세의 페데리코 페더러와 32세의 조교수 아나수아 채터지는 페르디난드 쿰메스 부교수의 팀에서 일하고 있으며 이 장애를 극복하는 데 성공했다.
과학자들이 만들려고 하는 양자 컴퓨터의 두뇌는 스마트폰 마이크로칩의 비트와 비슷한 양자 비트의 배열로 구성될 것이다. 그것들은 기계의 기억 장치를 구성할 것이다. 일반적인 비트는 1 또는 0의 상태에서 데이터를 저장할 수 있지만 양자 비트는 양자 중첩이라고 불리는 두 가지 상태에서 모두 상주할 수 있어 양자 컴퓨팅의 기능을 배가시킬 수 있다는 것이 유명한 차이점이다.
페델은 "넓은 의미에서 양자점이라고 불리는 반도체 나노구조에 갇힌 전자 스핀으로 구성되며 개별 스핀 상태가 제어되고 서로 얽힐 수 있다"고 설명했다.
스핀 양자 비트의 장점은 그 양자 상태를 오랫동안 유지할 수 있다는 것이다. 이렇게 하면 다른 플랫폼 유형보다 더 빠르고 결함이 없게 계산할 수 있다. 그리고 그것들은 너무 작아서 다른 양자 비트 방법보다 한 칩으로 밀릴 수 있다.
양자 비트가 많을수록 컴퓨터의 처리 능력은 더 강해진다. UCPH 팀은 하나의 칩에서 2x2 어레이 형태로 4개의 양자 비트를 만들고 조작함으로써 기술 수준을 확장했다.
지금까지 양자 기술의 가장 큰 초점은 점점 더 좋은 양자 비트를 생산하는 것이었다. 아나수아 채터지는 이제 문제는 그들이 서로 소통할 수 있도록 하는 것이라고 설명한다.
그는 "이제 우리는 꽤 좋은 양자 비트를 가지고 있다. 게임 이름은 그것들을 수많은 양자 비트를 조작할 수 있는 회로에 연결하고 양자 계산 오류를 바로잡을 수 있을 만큼 복잡해야 한다는 것이다. 지금까지 스핀 양자 비트의 연구는 회로가 2×2 또는 3×3 양자 비트의 배열을 포함하는 정도에 이르렀다. 문제는 그들의 양자 비트는 한번에 하나밖에 다룰 수 없다는 것이다.
출처: cnBeta.COM
