양자기술 뉴스와 분석. 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 연구 성과와 기업·정부의 투자 동향을 다룹니다.
과학자들이 특수한 광학 특성을 가진 에르븀 원자를 실리콘 결정에 통합하는 방법을 개척했다. 연구에 따르면 원자는 통신에서 일반적으로 사용되는 파장의 빛으로 연결될 수 있다. 이것은 양자 인터넷에서 데이터의 안전한 교환뿐만 아니라 여러 양자 컴퓨터로 계산을 가능하게 하는 미래 양자 네트워크를 위한 이상적인 빌딩 블록이다. 새로운 실험 결과는 정교한 냉각 없이 달성됐다. 기존의 반도체 생산 방법을 기반으로…
두 원자 층을 조금 비틀어 만든 이중층 그래핀 결정은 연구자에게 특히 흥미롭다. 약 1년 전 스위스 연방공대(ETH Zurich)의 고체 상태 물리학 연구소 연구팀은 꼬인 그래핀(graphene)을 사용하여 초전도 장치의 기본 구성 요소인 조셉슨 접합(Josephson junctions)을 생성할 수 있음을 입증할 수 있었다. 이 연구를 기반으로 연구원들은 이제 초전도 준입자의 간섭을 입증하기 위해 꼬인 그래핀애서 최초의 초전도 양자…
양자 기계의 컴퓨팅 성능 향상은 주요 과제다. 오스트리아 인스브루크 대학의 물리학자들은 곧 차세대 양자 컴퓨터의 기초가 될 수 있는 범용 양자 컴퓨터를 위한 새로운 아키텍처를 제시했다. 양자 컴퓨터에서 양자 비트(큐비트)는 컴퓨팅 장치와 메모리 역할을 동시에 수행한다. 양자 정보는 복사할 수 없기 때문에 기존 컴퓨터처럼 메모리에 저장할 수 없다. 이러한 제한으로 인해 양자 컴퓨터의 모든 큐비트는…
처음으로 물리학자들은 상온 위상 절연체에서 새로운 양자 효과를 관찰했다. 프린스턴 대학(Princeton University) 연구진이 비스무트 원소를 기반으로 하는 토폴로지 물질을 탐구해 이 같은 발견을 했다. 과학자들은 위상 절연체를 사용하여 10년 이상 양자 효과를 입증했지만 이러한 효과가 실온에서 관찰된 것은 이번 실험이 처음이다. 일반적으로 위상 절연체에서 양자 상태를 유도하고 관찰하려면 화씨 -459도(섭씨 -273도)에 해당하는 절대 영도 부근의…
호주 퀸즈랜드 대학(University of Queensland, UQ) 연구팀은 신비하고 예측 불가능한 파괴적인 우주 방사선 “폭풍”에 대해 알아내기 위해 수천 년 된 나무의 데이터에 최첨단 통계를 적용했다. 연구를 이끈 UQ 벤자민 포프(Benjamin Pope) 박사는 “미야케 사건(Miyake Events)으로 알려진 이 거대한 우주 방사선 폭발은 대략 천 년에 한 번 발생했지만 원인은 불분명하다”고 말했다. 이어 그는 “주요 이론은 그것들이…
In February 2019, JQI Fellow Alicia Kollár, who is also an assistant professor of physics at UMD, bumped into Adrian Chapman, then a postdoctoral fellow at the University of Sydney, at a quantum information conference. Although the two came from very different scientific backgrounds, they quickly discovered that their research had a surprising commonality. They…
폭스바겐(Volkswagen)은 캐나다 양자 회사 제나두(Xanadu)와 협력해 배터리 재료 시뮬레이션을 위한 양자 알고리즘 개선에 전념하고 있다. VW와 Xanadu는 밀도-함수 이론과 같은 기존의 고전적 방법이 아닌 양자 시뮬레이션 프로그램으로 대체하기를 원한다. 기존 컴퓨터는 더 나은 배터리를 연구하는 데 한계에 직면했다. 양자 컴퓨터와 양자 알고리즘은 동일한 작업을 수행하지만 훨씬 더 뛰어나다. Xanadu 알고리즘 책임자인 Juan Miguel Arrazola는 “양자…
연구원들은 단일 레이저 및 단일 광학 칩으로 1.8Pbit/s 전송에 성공했다. 1페타비트는 100만 기가비트로 전체 글로벌 인터넷 트래픽의 2배에 해당한다. 정보는 하나의 광원에서 나오는 빛에 의해서만 전달된다. 광원은 맞춤형으로 설계된 광학 칩으로 단일 적외선 레이저의 빛을 사용하여 다양한 색상, 즉 많은 주파수의 무지개 스펙트럼을 생성할 수 있다. 따라서 단일 레이저의 하나의 주파수(색상)는 단일 칩에서 수백 개의…
Researchers have for the first time successfully combined two of the “spookiest” features of quantum mechanics to make a better quantum sensor: entanglement between atoms and delocalization of atoms. Einstein originally referred to entanglement as creating spooky action at a distance—the strange effect of quantum mechanics in which what happens to one atom somehow influences…
광학 칩에서 고차원 큐디트를 측정하는 효과적인 방법이 개발됐다. “큐디트(qudit)”는 큐비트(qubit) 또는 양자 비트보다 더 많은 정보를 전달할 수 있고 노이즈에 더 강하다. 이 두 가지는 양자 키 분배(QDK) 및 양자 네트워크 성능을 향상시키는 데 필요한 핵심이다. 기존 컴퓨터 비트는 데이터를 1 또는 0으로 분류하는 반면 큐비트는 여러 양자 상태가 동시에 존재할 수 있게 하는 현상인…
프로그래밍 가능한 시뮬레이션 장치를 사용하여 양자 시스템을 구현하는 양자 시뮬레이션의 한 가지 접근 방식은 엔지니어링된 양자 변동을 기반으로 하는 최적화 프로세스인 양자 어닐링이다. D-Wave Systems 및 캐나다, 미국 및 일본의 다양한 연구소의 연구원들은 최근 프로그래밍 가능한 2000큐비트 1D 양자 이징 모델(1D quantum Ising model)에서 양자 상전이(quantum phase transition)를 시뮬레이션했다. Nature Physics에 발표된 논문은 미래 양자…
인텔(Intel)은 실리콘 스핀 큐비트 장치에서 현재까지 업계 최고로 보고된 수율과 균일성을 입증했다. 실리콘 스핀 큐비트는 일반적으로 하나의 장치에 표시되지만 Intel은 전체 웨이퍼에서 성공을 입증했다. 이 성과는 인텔의 트랜지스터 제조 프로세스에서 양자 칩을 제조하기 위한 확장 및 작업의 주요 이정표를 나타낸다. 이번 연구는 인텔의 2세대 실리콘 스핀 큐비트(silicon spin qubit) 테스트 칩을 사용해 진행됐다. 미국 오리건주…
3명의 양자 물리학자가 양자 정보 과학(quantum information science) 연구로 올해 노벨 물리학상을 공동 수상했다. 2022년 10월 4일(현지시각) 노벨상 물리학상은 안톤 자일링거(Anton Zeilinger), 알랭 애스펙트(Alain Aspect), 존 클라우저(John F. Clauser) 세 양자 물리학자에게 수여됐다. 프랑스인 Alain Aspect, 미국인 John F. Clauser 및 오스트리아 Anton Zeilinger는 광자 또는 물질의 작은 조각과 같은 보이지 않는 입자가 각각의 입자와…
신경망은 사용 가능한 데이터로 훈련하여 작업에 대한 솔루션을 근사화하는 학습 알고리즘이다. 그러나 일반적으로 그들이 이것을 정확히 어떻게 달성하는지 불분명하다. 스위스 바젤 대학(University of Basel) 물리학자들이 이제 네트워크를 훈련하지 않고도 최적의 솔루션을 계산할 수 있는 수학적 표현을 도출했다. 연구 결과는 이러한 학습 알고리즘이 어떻게 작동하는지에 대한 통찰력을 제공할 뿐만 아니라 미래에 물리적 시스템에서 알려지지 않은 상전이(phase…
실리콘 기반 양자 컴퓨터 확장에 새로운 돌파구가 마련됐다. 과학자들이 완전히 상호 운용 가능한 어레이에서 기록적인 6개의 실리콘 기반 스핀 큐비트를 설계했다. 이 큐비트는 새로운 칩 설계, 자동화된 보정 절차, 큐비트 초기화 및 판독 등 낮은 오류율로 작동할 수 있다. 네델란드 델프트 공대(Delft University of Technology)와 TNO의 협업 QuTech 연구팀의 연구 결과는 28일(현지시각) 네이처(nature) 저널에 공개됐다….
“대칭(symmetry)” 개념은 기본 물리학에 필수다. 아원자 입자에서 거시적 결정에 이르기까지 모든 것에서 중요하다. 대칭 또는 비대칭이 없으면 주어진 시스템의 속성에 큰 영향을 줄 수 있다. 양자 컴퓨터 큐비트(qubits)는 극도로 민감하다. 큐비트 시스템의 최소한의 교란만으로도 전달했을 수 있는 양자 정보를 잃을 수 있다. 이러한 취약성을 감안할 때 큐비트는 대칭 환경에서 가장 안정적이라는 것이 직관적으로 보인다. 그러나…
초고속 레이저의 정밀한 제어를 활용하는 과학자들은 20센티미터 범위에서 빛의 속도로 전자를 가속했다. 일반적으로 축구장 10개 크기의 입자 가속기에서 가능한 속도다. 물리학 및 전기 및 컴퓨터 공학 교수 Howard Milchberg가 이끄는 메릴랜드 대학(UMD)의 팀은 콜로라도 주립 대학(CSU)의 Jorge J. Rocca 팀과 공동으로 두 개의 레이저 펄스를 사용하여 이 위업을 달성했다. 첫 번째 펄스는 수소를 분해, 구멍을…
양자 어닐링 및 게이트 모델 양자 컴퓨터를 구축하는 디-웨이브(D-Wave Quantum Inc.)가 대규모 코히어런트 시연에 대한 새로운 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 D-Wave 프로세서에서 최대 2000 큐비트를 사용하는 대규모 프로그래밍 가능한 양자 어닐링 프로세서에서 양자 상전이의 역학을 처음으로 보여준다. 이 시연은 이전의 프로그래밍 가능한 양자 상전이의 규모를 뛰어넘어, 물질의 이국적인 상(우주를 구성하는 액체, 고체 또는 기체…
Harvard University and Amazon Web Services (AWS) have launched a strategic alliance to advance fundamental research and innovation in quantum networking. The initiative focuses on driving rapid progress toward specific research aims in quantum networking at the Harvard Quantum Initiative (HQI). “By working together, academia and industry can accelerate discovery and technological progress,” said Harvard…
