UCLA 연구팀이 오류없이 양자 컴퓨터 내부에서 양자 비트 또는 큐비트(qubits)를 준비하고 측정하는 새로운 기록을 세웠다.

이들이 개발한 기술은 신소재 및 제약의 설계를 포함하여 중요한 업무를 수행하기 위해 기존 컴퓨터보다 우수한 양자 컴퓨터를보다 쉽게 구축 할 수 있도록한다.

이 연구는 과학학술저널 네이처(Nature)에서 발행하는 양자 정보 및 양자 컴퓨팅 분야 동료 검토 온라인 오픈 액세스 저널 ‘Quantum Information’에 게제됐다.

현재 가장 강력한 양자 컴퓨터는 “노이즈 중간 규모 양자”(NISQ) 장치이며 오류에 매우 민감하다. 큐비트의 준비 및 측정 오류에서 100 큐비트의 경우 1% 측정 오류는 NISQ 장치가 시간의 약 63%의 잘못된 응답을 생성 할 것임을 의미한다고 UCLA 물리 및 천문학 교수 에릭 허드슨(Eric Hudson)은 말했다.

이러한 주요 과제를 해결하기 위해 허드슨과 UCLA 동료들은 최근 레이저 냉각식 방사성 바륨 이온에 호스팅 된 새로운 큐비트를 개발했다. 이 이온은 초저 오류율 양자 소자를 실현하기위한 거의 이상적인 특성을 가지고있다. UCLA 그룹은 현재까지 다른 양자 기술대비 약 0.03 %의 준비 및 측정 오류율을 달성할 수있다고 웨슬리 캠벨 (Wesley Campbell), UCLA 물리 및 천문학 교수가 설명했다.

허드슨에 따르면 UCLA 연구팀의 이 새로운 큐비트의 개발은 양자 정보 과학의 거의 모든 영역에 영향을 줄 수 있다. 이 방사성 이온은 양자 네트워킹, 감지, 타이밍, 시뮬레이션 및 계산에서 유망한 시스템으로 확인되었으며, 연구원의 논문은 대규모 NISQ 디바이스를위한 길을 열었다.

*Justin E. Christensen, David Hucul, Wesley C. Campbell, Eric R. Hudson. High-fidelity manipulation of a qubit enabled by a manufactured nucleusnpj Quantum Information, 2020; 6 (1) DOI: 10.1038/s41534-020-0265-5