서버 센터용 소형 양자 컴퓨터 구축

업계 표준 기반 서버용 소형 양자 컴퓨터가 내년까지 50 큐비트를 목표 구축된다.

지난 30년 동안 오스트리아 인스브루크 대학교(University of Innsbruck)에서는 양자 컴퓨터(quantum computer)를 구축하기 위한 기본 기반을 다져왔다. EU Flagship Quantum Technologies 일환으로 인스브루크에 있는 실험 물리학과의 연구원들은 이제 소형 이온 트랩 양자 컴퓨터를 위한 시연기를 구축했다.

인스브루크 대학의 Thomas Monz는 “양자 컴퓨팅 실험은 보통 30 ~ 50평방 미터의 실험실을 차지 한다. 이제 우리는 인스부르크에서 개발된 기술을 업계에서 일반적으로 사용되는 표준을 충족하면서 가능한 가장 작은 공간에 맞추려고 했다”고 설명했다.

이 새로운 장치는 양자 컴퓨터가 곧 데이터 센터에서 사용할 준비가 될 것임을 보여주는 것을 목표로 한다. 인스브루크 Christian Marciniak은 “컴팩트 함이 기능을 희생할 필요가 없음을 입증했다”라고 덧붙였다.

세계 최초의 소형 양자 컴퓨터의 개별 구성 요소는 크기를 크게 줄여야 했다. 진공 챔버에 설치된 이온 트랩 양자 컴퓨터의 중심은 이전에 필요한 공간의 일부만 차지한다. 인스브루크 대학교와 상업용 양자 컴퓨터 구축을 목표로 하는 오스트리아 과학 아카데미 분과 AQT(Alpine Quantum Technologies)가 연구자들에게 제공했다. 다른 구성 요소는 독일 예나(Jena)의 프라운호퍼(Fraunhofer) 응용 광학 및 정밀 공학 연구소와 독일 뮌헨의 레이저 전문업체 TOPTICA Photonics에서 기증했다.

소형 양자 컴퓨터는 자율적으로 작동할 수 있으며 곧 온라인으로 프로그래밍할 수 있다. 특히 문제는 양자 컴퓨터의 안정성을 보장하는 것이었다. 양자 장치는 매우 민감하며 실험실에서는 정교한 조치를 통해 외부 방해로부터 보호된다. 놀랍게도 인스브루크 팀은 이 품질 표준을 소형 장치에도 적용하여 안전하고 중단없는 작동을 보장했다.

안정성 외에도 양자 컴퓨터의 산업적 사용을 위한 결정적인 요소는 사용 가능한 양자 비트의 수다. 따라서 최근의 자금 지원 캠페인에서 독일 정부는 24개의 완전한 기능을 갖춘 큐비트가있는 데모 양자 컴퓨터를 초기에 구축하는 목표를 설정했다.

인스부르크 양자 물리학자들은 이미 이 목표를 달성했다. 개별적으로 제어할 수 있었고 새로운 장치로 최대 24개의 이온을 성공적으로 얽힐 수 있었다. Thomas Monz는 “내년까지 최대 50개의 개별적으로 제어 가능한 양자 비트를 장치에 제공할 수 있기를 바란다”고 말했다.

이 프로젝트는 오스트리아 과학 기금 FWF, 연구 자금 조달 기관 FFG, 유럽 연합, 오스트리아 산업 연맹 Tyrol 등이 재정적으로 지원한다.