인텔 등, -272°C '고온'에서 동작 가능한 양자비트 실증

Intel과 QuTech는 4월 16일(현지시간) 1켈빈(약 272°C)이 넘는 온도에서 양자 컴퓨팅의 기본 단위인 양자 비트 실증에 성공했다는 논문이 Nature지에 실렸다고 발표했다.

 

양자컴퓨팅을 현실적 환경에서 도입하려면 높은 수준의 충실도로 동시에 수천 개의 양자비트를 제어할 필요가 있지만 현재의 양자 시스템 디자인에서는 시스템 전체의 크기와 양자비트의 충실도, 특히 대규모 양자를 관리할 수 있게 하는 전자기기 제어의 복잡함이 걸림돌이 되고 있다.

 

제어기기와 스핀 양자 비트를 같은 칩상에 통합해 소형화하면 각각의 상호 접속이 크게 간소화되지만 동시에 동작 온도를 올려 양자 비트를 운용 가능하게 하는 것도 실용을 향해서 불가결하다고 밝혔다.

 

통상, 양자 비트에 포함되는 양자 정보는 거의 절대 영도(0K=-273°C)에서 냉각하지 않는 한 즉시 상실되어 버리지만 Intel과 QuTech는 고온·고밀도로 커힐런트한 양자 비트의 동작을 처음으로 실증했다.

이전에 양자 컴퓨터는 mK(밀리켈빈)의 범위(절대 영도를 조금 넘는 온도)에서 운용할 수 있는 것만이 증명되었을 뿐이지만 QuTech는 실리콘 스핀 양자 비트가 현행의 양자 시스템보다 조금 높은 온도로 운용 가능한 능력을 갖추고 있다는 가설을 증명했다. 또, Intel은 양자 컴퓨팅의 실용화를 위한 극저온에서 동작하는 양자 비트의 제어 칩 "Horse Ridge"를 작년말(2019년)에 발표한 바 있으며 실천 가능한 풀 스택 양자 시스템 개발에 임하고 있다.

실리콘 양자 비트를 사용한 1K가 넘는 1양자 비트의 제어방법은 이번 방식과 동시에 증명되고 있는 반면, 2양자 비트의 제어에 대해서는 40mK의 온도에서만 달성되었다. 이번 Intel과 QuTech는 1.1 K(약 -272°C)라고 하는 "고온"으로 동작하는 양자 회로에 있어서 완전한 2 양자 비트의 로직을 나타내는 것과 동시에 최대 99.3%의 1 양자 비트의 충실도와 시스템의 정확한 조정을 측정하기 위한 2 양자 비트 시스템의 전자 스핀을 제어하는 능력도 실증했으며 스핀 양자 비트의 성능이 45mK에서 1.25K의 범위 가운데 최소한으로 작용한다는 사실도 밝혔다.

출처 - https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1247577.html