세계 첫 2비트 양자 컴퓨터 실리콘 칩으로 실현

호주 뉴 사우스 웨일즈대(UNSW) 과학자들이 사상 최초로 실리콘 칩을 이용한 2비트 양자 컴퓨팅을 실현했습니다. 연구진은 인(燐, phosphorous) 원자에 있는 한 개의 전자와 한 개의 핵을 사용해 이같은 성과를 올렸습니다. 이는 사상 최초로 실리콘 양자 컴퓨터를 현실화하기 위한 장벽을 극복했다는 의미입니다.

실리콘 칩에서 양자 비트(큐비트, Qubit)를 이용해 실제로 계산을 한 것은 이번이 처음으로 대학 연구진은 이를 시연하기 위해 두 개의 큐비트 사이에서 계산을 수행할 ‘양자 로직 게이트’ 소자를 만들었습니다.

이 성과에 기반한 양자 컴퓨터가 만들어지면 엄청나게 빠른 연산속도를 기반으로 거대 DB검색, 제약, 보안, 국방, 재무, 헬스 케어 분야 등에서 엄청난 효율성을 발휘하게 될 것으로 기대됩니다.

큐비트 : 양자 컴퓨터의 기초 정보단위로 기존 컴퓨터에서 0과 1로 표시되는 비트와 같은 개념이지만 이 두 가지가 중첩되어 있는 상태로 기존 비트 사용시보다 더 많은 정보를 쓰고 계산할 수 있다.

양자 영역에서 입자는 독특하게도 동시에 두 개의 다른 상태로 존재합니다. 이는 ‘양자 중첩(quantum superposition)’ 현상으로 불리는데 복잡한 문제를 빠르게 풀어줄 양자 컴퓨터의 가능성을 제시해 주었습니다.

■ 양자 얽힘 현상에 기반한 큐비트 코드

이같은 혁신적 성과는 상업용 초고속 컴퓨터 제조의 길을 열어준 첫 번째 사례로 평가받고 있습니다. 양자 얽힘 현상은 하나의 입자를 측정하면 다른 입자가 얼마나 멀리 떨어져 있는지와 상관없이 즉각 그 다른 입자에 영향을 미치면서 정보가 교환된다는 현상을 말합니다.

호주 연구팀의 양자 컴퓨터 접근방식은 기존 실리콘 칩 트랜지스터의 비트를 이용하는 연산방식을 양자를 이용한 큐비트 방식으로 바꾸는 계기가 될 전망입니다. 실험을 주도한 이 대학 앤드류 드주락 교수는 “기존 컴퓨터 칩 소자에 사용되는 것과 똑같은 소자를 사용하고 있기 때문에 어떤 설계 방식보다도 양산하기 쉽다”고 말했고, “이 방식은 오늘날 컴퓨터 업계에서 사용하는 칩 제조방식과 똑같은 기술에 기반하기 있기 때문에 양자 컴퓨터를 보다 쉽게 실현시켜 줄 것이다”라고 설명했습니다.

■ 양자 얽힘 현상(quantum entanglement)이란?

양자역학에서 서로 얽힌 입자들은 한쪽이 움직이면 다른 쪽도 얼마나 멀리 떨어져 있든 간에 그 입자의 움직임에 즉시 영향을 받게 되는 현상. 아인슈타인도 이걸 “유령같은 원격 활동(spooky action at a distance)”이라고 불렀다고 합니다.

아인슈타인은 이 이론을 좋아하지 않았는데 그는 빛보다 빠른 것은 없다고 주장했기 때문으로 이는 그의 생각과 달리 정보가 빛보다 빠르게 전달될 수 있다는 것을 시사하는 것입니다.

기사 참조 - http://www.etnews.com/20151118000106

아직 갈 길은 멀지만 이건 큰 도약이라고 생각합니다.
기사에서 어려운 부분을 빼고, 요약했음.