국내 연구진이 기존 방식보다 우수할 것으로 예상되는 새로운 양자컴퓨팅 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 안드레아스 하인리히 양자나노과학 연구단장(이화여대 석좌교수) 연구팀이 국제공동연구를 통해 세 개의 전자스핀으로 여러 개의 큐비트 시스템을 구현하는 데 성공한 연구 결과를 국제학술지 '사이언스'에 게재했다고 6일 밝혔다.

양자컴퓨터는 0과 1의 중첩 상태를 가질 수 있는 '큐비트'를 정보 저장과 연산 단위로 쓰는 컴퓨터로 특정 문제에서 기존 컴퓨터보다 월등히 높은 성능을 보인다.

양자컴퓨터 상용화를 위해 지금까지 초전도접합 이온트랩 양자점 양자위상상태 등을 이용한 다양한 큐비트가 개발되고 있다. 또한 어떤 큐비트가 상용화에 최적인지를 놓고 각 연구팀이 경쟁 중인 상황이다.

연구진이 제시한 큐비트 플랫폼은 얇은 절연체(산화마그네슘) 표면 위에 여러 개의 티타늄 원자들이 놓인 구조다. 연구진은 먼저 주사터널링현미경(STM)의 탐침을 이용해 각 원자의 위치를 정확하게 조작해서 여러 원자 스핀들이 상호작용할 수 있는 복수 티타늄 원자 구조를 만들었다. 이후 여러 큐비트(원격큐비트)들을 단 하나의 탐침으로 동시에 제어·측정하는 데 성공했다.

공동 교신저자인 박수현 연구위원은 "이번 연구를 통해 원자 단위에서 복수 큐비트 시스템을 구현하는 큰 도약을 이뤘다"며 "큐비트 간 정보교환을 원자 단위에서 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다"고 설명했다.

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