양자기술 뉴스와 분석. 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 연구 성과와 기업·정부의 투자 동향을 다룹니다.
양자 물질을 연구하거나 설계할 때 기존의 폰노이만식 전자컴퓨터를 이용한 계산은 근본적인 한계를 가진다. 양자계의 경우 양자 얽힘 등의 효과로 인해 계산량이 기하급수적으로 증가하기 때문이다. 따라서 양자물질 설계를 위해 물질의 특성을 알아내고자 할 때, 양자컴퓨터를 이용하는 양자 시뮬레이션이 필요하다. KAIST는 물리학과 안재욱 교수 연구팀이 코펜하겐 대학 클라우스 뭴머(Klaus MØlmer) 교수 연구팀과 함께 양자 시뮬레이션을 수행하는 양자…
과학자들은 양자 배터리(quantum battery, QB)라고 불리는 특별한 배터리를 개발중이다. 양자 배터리는 양자 역학 특이성을 이용하여 일반 배터리보다 더 많은 에너지를 저장하고 더 빠르게 충전할 수 있다. 하지만 이 배터리는 두 가지 문제가 있다. 에너지를 빠르게 잃고 제대로 작동하려면 충전기와 매우 가까이 있어야 한다. 미국과 중국 연구진은 양자 배터리와 충전기를 특수한 금속 터널 도파관(waveguides) 안에 넣음으로써…
유럽 핵 연구 기구 CERN에 OQI(Open Quantum Institute)가 기반을 마련했다. GESDA(Geneva Science and Diplomacy Anticipator)가 설계하고 육성한 이 국제 협력은 모든 사람이 양자 컴퓨팅의 혁명적인 잠재력에 접근할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 양자 컴퓨터가 기후 변화, 식량 불안과 같은 글로벌 문제를 해결하는것. 이것이 바로 과학자, 기업, 정부를 하나로 모아 이 새로운 기술의 경계를 넓히는…
과학자들은 핵융합 발전 분야에서 획기적인 발전을 이뤘다. 깨끗하고 사실상 무한한 에너지원의 길을 열어줄 수 있는 고온 초전도 자석을 개발했다. 태양과 별들의 에너지원인 핵융합 에너지를 활용하는 것은 반응로 내 고온의 연료를 제한(confinement)하는 데 필요한 매우 강력한 자기장 때문에 수십 년 동안 과제였다. 이전의 자석은 극저온과 복잡한 단열재가 필요했기 때문에 대규모 발전에 비실용적이고 비용이 많이 들었다. 미국…
오늘날 슈퍼컴퓨터는 놀라운 속도와 처리 능력을 자랑하지만, 특정 문제들은 여전히 너무 복잡하다. 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와는 완전히 다른 원리를 사용하여 전통적인 슈퍼컴퓨터로는 풀 수 없는 문제 해결 역량을 지니고 있다. 새로운 양자 컴퓨터의 잠재력을 최대한 발휘하기 위해서는 기존 슈퍼컴퓨터와의 효과적인 연결이 필요하다. 이러한 과제를 해결하기 위해 세계적인 기업들이 손을 잡았다. 퀀텀 오류 정정 기술의 선두…
미국의 인공지능(AI) 칩 제조 역량 강화 전략에 인텔이 핵심 파트너로 부상했다. Open AI CEO인 샘 알트만(Sam Altman)은 최근 인공지능을 구동할 수 있는 실리콘 칩 제조 역량을 개발하기 위해 최대 7조 달러를 호소해 광범위한 관심을 이끌었다. 미국 GDP의 20% 이상에 달하는 이 구상의 규모는 세계의 상상력을 사로잡았다. 샘 알트만은 칩 산업이 현재 팹, 데이터 센터 및…
이탈리아 트렌토 대학교 연구팀이 기존 암호화 기술을 위협할 수 있는 혁신적인 소인수 분해 기술을 개발했다. 캐나다 양자업체 디웨이브(D-Wave) 양자 어닐링 기기를 활용하여 대규모 숫자의 소인수 분해를 가능하게 한 이번 연구는 과학 저널 ‘Scientific Reports‘ 최신호에 게재됐다. 소인수 분해는 주어진 숫자를 소수의 곱으로 분해하는 과정으로, 암호화 알고리즘의 보안과 밀접하게 관련되어 있다. 특히, 널리 사용되는 RSA 암호화…
호주 UNSW 시드니 과학자들이 실리콘 칩 한 개 안에 단 하나의 원자만 사용해도 강력한 양자 컴퓨팅 성능을 낼 수 있다는 획기적인 연구 결과를 발표했다. 기존에는 수많은 큐비트(양자 정보 단위)가 필요했던 양자 컴퓨터를 단일 원자로 구현하는 데 성공한 것이다. 핵심 내용: 단 하나의 원자로 수천 개 큐비트 성능: 연구팀은 안티모니 원자 하나를 사용하여 기존 큐비트 수천 개에…
Good news for the future of quantum computing! Researchers at UNSW Sydney have achieved a breakthrough by encoding quantum information in four unique ways within a single atom embedded in a silicon chip. This could be a game-changer for building high-density quantum computers. Here’s the gist: Tiny but powerful: Instead of using multiple “qubits” (basic units…
연구자들이 훈련에 필수적인 복잡한 수학을 수행하기 위해 전기 대신 광파를 사용하는 새로운 칩을 개발했다. 미국 펜실베니아 대학 연구자들의 AI실리콘 광자(SiPh) 플랫폼은 빛을 활용해 컴퓨터 처리 속도를 획기적으로 가속화하는 동시에 에너지 소비를 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 광파와 물질의 상호 작용은 본질적으로 1960년대 컴퓨팅 혁명 초기의 칩과 동일한 원리를 기반으로 하는 오늘날의 칩의 한계를 대체하는…
독일 울름대학(Ulm University) 연구팀은 최근 다이아몬드 내 게르마늄 공극 (Germanium vacancy, GeV) GeV) 을 이용하여 양자 메모리를 구현했다. Physical Review Letters 저널에 실린 논문에 따르면 이 양자 메모리는 20ms 이상의 뛰어난 결맞음(coherent) 시간을 보였다. 다이아몬드 컬러 센터(color centers of diamond)는 양자 연구의 초점이 되고 있다. 특히 음전하를 띄는 그룹 4 원소 결함은 효율적인 스핀-광자 인터페이스(spin-photon…
KAIST 연구진이 100큐비트급 양자컴퓨터로 조합 최적화 문제를 계산한 결과 데이터베이스와 프로그램을 공개했다고 13일 밝혔다. 조합 최적화 문제 중 하나인 최대 독립집합 문제(Maximum independent set problem)는 SNS상에서 가장 영향력 있는 인물을 찾는 문제, 전력망을 가장 효율적으로 분배하는 법을 찾는 문제 등 다양한 응용이 가능한 문제다. 지난 2023년 KAIST 연구진은 20큐비트급 리드버그 양자컴퓨터를 이용해 최대 독립집합 문제의…
A physical qubit with built-in error correction 양자 컴퓨팅 분야에서는 상당한 진전이 있었다. Google, IBM 등 일부 업체는 이미 클라우드 기반 양자컴퓨팅 서비스를 제공하고 있다. 그러나 양자 컴퓨터는 아직 표준 컴퓨터의 용량 한계에 도달했을 때 발생하는 문제를 해결하는데 도움을 줄 수 없다. 양자 정보의 기본 단위인 큐비트, 즉 양자 비트의 가용성이 아직 부족하기 때문이다. 그…
블랙홀은 강력한 중력 엔진이다. 블랙홀이 가지는 강착 원반과 제트의 모든 열과 운동 에너지는 잘 알려져있다. 과학자들은 빈 공간에 있는 블랙홀뿐이라고 해도 펜로즈 과정(Penrose process)을 통해 여전히 에너지를 추출할 수 있다고 주장한다. 1971년 로저 펜로즈(Roger Penrose)가 처음 제안한 블랙홀에서 회전 에너지를 추출하는 방법이다. 회전하는 몸체가 몸체 쪽으로 떨어지는 물체가 회전 경로를 따라 약간 끌리는 방식으로 근처…
모닝 커피에 크림을 조금 추가하면 하얀 액체 구름이 컵 주위를 소용돌이치게 된다. 몇 초만 기다리면 소용돌이가 이내 사라진다. 가장 작은 규모에서 우주의 이상한 특성을 활용하는 장치인 양자 컴퓨터 칩(quantum computer chips)에서도 비슷한 일이 발생한다. 여기서 정보가 빠르게 뒤죽박죽되어 이러한 도구의 메모리 용량이 제한될 수 있다. 미국 콜로라도 볼더 대학 물리학 부교수 Rahul Nandkishore는 반드시 그럴…
양자 메모리를 웨이퍼 상에서 대량 생산할 수 있는 가능성이 제시됐다. 스위스 바젤 대학(University of Basel) 연구원들은 작은 유리 셀의 원자를 기반으로 양자 메모리 요소를 구축했다. 인터넷 망 처럼 양자 암호화를 사용해 탭 방지 메시지 전송과 양자 컴퓨터를 서로 연결할 수 있는 양자 네트워크가 기대된다. 기존 네트워크와 마찬가지로 이러한 양자 네트워크에는 정보를 임시로 저장하고 필요에 따라…
양자 이론은 자연을 매우 작은 규모로 설명하며, 약 100분의 1그램보다 큰 물체에서는 양자 효과(quantum effects)가 관찰되지 않았다. UCL(University College London), 사우샘프턴 대학교(University of Southampton), 인도 콜카타(Kolkata)에 있는 보스 연구소(Bose Institute)의 과학자 팀은 더 큰 질량이 양자 행동(quantum behavior)을 나타내는지 여부를 테스트하기 위한 실험을 제안했다. Physical Review Letters에 발표된 논문에 소개된 이 실험은 끈에 달린 공처럼…
원자핵은 핵자(양성자, 중성자 등)로 구성되어 있으며 핵자 자체는 쿼크로 구성되어 있다. 높은 밀도로 분쇄되면 핵은 핵자 액체로 용해되고, 더 높은 밀도에서는 핵자 자체가 쿼크 액체로 용해된다. Physical Review B 저널에 발표된 새로운 연구에서 연구자들은 핵자와 쿼크의 액체가 근본적으로 다른지에 대한 문제를 다뤘다. 그들의 이론적 계산에 따르면 이러한 액체는 서로 다르다. 두 가지 유형의 액체 모두…
미국 국립표준기술원(National Institute of Standards & Technology, NIST)이 ‘포스트 양자 암호화(post-quantum encryption)’ 알고리즘을 2024년에 출시할 예정이다. 그동안 디지털 통신은 사전에 비밀 코드를 교환할 필요 없이 두 당사자가 안전하게 통신할 수 있도록 1977년에 발명된 RSA라는 알고리즘에 의존해 왔다. 2024년부터는 달라진다. 미국 정부 기관과 민간 기업은 새로운 알고리즘 세트인 PQC(Post-Quantum Cryptography)로 대체를 서두르고 있다. 이는 이론적으로 기존…