양자기술 뉴스와 분석. 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 연구 성과와 기업·정부의 투자 동향을 다룹니다.
양자컴퓨터 소재 탐색에 활용 기대 양자거리(Quantum distance)는 양자상태(에너지, 스핀 등 양자역학적으로 본 입자의 상태)의 정보를 담고 있는 두 파동함수의 유사성을 나타내는 물리량으로, 서로 같을 때 0, 서로 직교할 때 1이 된다. 양자컴퓨터는 정보처리의 기본 단위로 ‘큐비트’를 사용한다. 큐비트는 0과 1로 표시될 수 있는 두 개의 다른 상태가 양자얽힘이라는 독특한 상태다. 양자거리는 큐비트 사이의 결맞음을 기술하는…
바둑의 양자역학 버전 ‘퀀텀 고 머신(Quantum Go Machine)’이 중국 물리학자들에 의해 실험적으로 입증됐다. 얽힌 광자(entangled photons)를 사용해 연구원들은 게임의 복잡성을 증대한 양자 중첩(superpositions) 바둑 돌을 배치했다. 2016년 이세돌 구단과 알파고(AlphaGo) 딥마인드(DeepMind) 딥러닝 알고리즘의 대결 이후 바둑은 인공지능(AI) 테스트 베드로 간주돼 왔다. 과학자들은 ‘퀀텀고’를 인공 지능에서 널리 연구되는 몇 가지 전형적인 게임과 비교하면 보다 광범위한 게임…
Rigetti Computing, a quantum computing startup has announced it closed a $79M Series C financing led by Bessemer Venture Partners. The company is dually focused on building scalable, error-corrected quantum computers and supporting high-performance access to current systems over the cloud. Rigetti offers a distinctive hybrid computing access model designed for practical applications. Quantum technology…
별이 수명을 다하는 과정에서 지닌 에너지를 태워 버린 후에 남아있는 조밀한 백색왜성은 양자 수수께끼다. 백색왜성은 스스로를 유지할 수 없을 만큼 크기가 작고 단단히 압축될 때 중성자별로 붕괴 된다. 질량-반경 관계(mass-radius relation)라고 불리는 백색왜성의 질량과 크기 사이의이 수수께끼 같은 관계는 1930년대 노벨상을 수상한 천체물리학자 수브라마얀 찬드라세카르(Subrahmanyan Chandrasekhar)에 의해 처음 이론화됐다. 존스홉킨스대(Johns Hopkins University) 연구팀은 슬론 디지털…
과학자들은 양자 정보를 위한 양자 강화 기계학습(machine learning) 알고리즘을 제안했다. 양자 컴퓨터는 양자 역학 효과를 통해 정보를 저장하고 조작한다. 양자 효과는 종종 반직관적이라고 여겨지며 양자 컴퓨팅 성능은 최고의 슈퍼 컴퓨터보다 훨씬 뛰어나다. 2019년 구글은 양자 우위를 시연한 프로토 타입 양자 프로세서를 선보였다. 양자 알고리즘은 다양한 계산 작업을 향상시키기 위해 개발됐다. 양자 기계학습 개발에는 제이콥 비아몬테(Jacob…
낮은 오류로 양자 컴퓨팅과 동시에 양자 프로세서 사이에서 정보를 빠르게 공유할 수 있는 양자 컴퓨팅 아키텍처가 개발됐다. 완전한 양자 컴퓨팅 플랫폼을 향한 핵심 기술이다. 양자 프로세서는 고전 컴퓨터보다 기하급수적으로 빠른 속도로 작업을 수행할 수 있지만 프로세서 사이에서 양자 정보를 제어 가능하게 통신하는 것은 어렵다. 고전적인 컴퓨터는 계산 과정에서 연결된 프로세서를 통해 정보를 주고받는다. 양자 컴퓨터에서…
과학자들은 양자 컴퓨터로 시간 여행을 시뮬레이션해 양자 영역에서 “나비 효과(butterfly effect)”가 없음을 증명했다. 연구에서 큐비트(qubits) 또는 양자 비트(quantum bits) 정보는 시뮬레이션 된 과거로 시간 여행했다. 그중 하나는 정보를 심하게 손상했다. 놀랍게도, 모든 큐비트가 현재로 돌아오면 마치 현실이 자가 치유되는 것처럼 크게 변경되지 않은 것으로 나타났다. 피지컬리뷰레터즈 게재 논문 공동 저자인 미국 로스알라모스 국립연구소(Los Alamos National…
양자 컴퓨터 이후첫 양자 암호화(quantum encryption) 알고리즘 표준 후보가 좁혀졌다. NIST(National Institute of Standards and Technology)는 양자 암호화 및 데이터 보호에 대한 15가지 유망한 새로운 접근 방식을 선택했다. 2016년 12월 NIST는 양자 컴퓨터 침해에 덜 취약한 새로운 알고리즘에 대한 필요성을 발표했다. 1년 안에 암호화, 키 설정 및 디지털 서명을 위한 공개키 암호화 알고리즘을 대체하기 위해…
미국이 국가적으로 양자 인터넷 개발 전략을 담은 보고서를 발표했다. 23일(현지시각) 시카고대학(Chicago University)에서 가진 기자회견에서 발표된 에너지부(DoE) 보고서는 2018년 12월 트럼프 대통령이 서명한 국가 양자 이니셔티브법안(National Quantum Initiative Act)에 근거했다. 전 세계적으로 양자 역학을 활용한 통신 시스템 구축은 21 세기의 가장 중요한 기술적 과제 중 하나로 여겨지고 있다. 과학자들은 프로토 타입이 향후 10년 내에 실현 가능하다고…
미국 국립과학재단(National Science Foundation, NSF)은 첨단 양자정보과학(quantum information science, QIS)연구 개발을 위해 3개 대학에 새로운 연구소를 설립해 7500만 달러를 지원할 계획이다. 백악관(White House) 과학기술정책국(Office of Science and Technology Policy, OSTP)에서 설립한 QLCI(Quantum Leap Challenge Institutes)는 NSF와의 협력, 양자 인력을 교육할 예정이다. 미 에너지부(DoE) 국립연구소는 초급에서 전문 개발에 이르기까지 학생과 교사를 위한 직접 및 온라인 커리큘럼을…
과학자들이 실리콘의 스핀 궤도 큐비트의 양자 정보 유지 시간을 1만 배 이상 연장하는데 성공했다. 스핀-궤도 큐비트는 먼 거리에서 조작하고 결합하기 쉽기 때문에 양자 컴퓨터에서 큐비트 수를 확장하는 옵션으로 10년 이상 연구됐다. 그러나 다른 양자 기술에 비해 짧은 결맞음(coherence) 시간이 문제였다. 네이처 머티어리얼스(Nature Materials)에 20일 발표된 연구에 따르면 스핀-궤도 커플링이 충분히 강할 때 긴 결맞음 시간을…
2차원 자성 물질에서 ‘양자 자성 다체 엑시톤’ 존재가 확인됐다. 기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 박제근 전(前)부연구단장(서울대)은 서강대(정현식), 연세대(김재훈), 고등과학원(손영우) 등과 함께 자성을 띤 2차원 물질에서 독특한 신호를 발견, 이 신호가 전자 1개가 여러 원자에 나뉘어 존재하는 양자다체상태의 새로운 엑시톤 임을 밝혔다. 엑시톤은 자유전자와 전자가 빠져나간 빈자리인 양공으로 이루어진 입자다. 광자를 방출하는 양자상태이기 때문에 양자광원이 필요한 양자정보통신에…
생명과학 분야 기관 약 1/3(31%)이 올해 양자 컴퓨팅(Quantum Computing) 평가를 시작할 것으로 보인다. 피스토이아 얼라이언스(Pistoia Alliance), QED-C(Quantum Economic Development Consortium) 및 큐팜(QuPharm)이 공동으로 실시한 새로운 설문 조사 결과로 39%는 내년에 양자 컴퓨팅 평가를 계획하고 있다. 이들은 바이오 제약 R&D의 효율성과 효과를 향상시킬 양자 컴퓨팅 기회를 모색하기 위해 산업간 관심 커뮤니티(CoI)를 설립에 협력했다. CoI는 양자 컴퓨팅을…
영국이 국방 인공 지능(AI) 강화를 위해 양자 컴퓨팅 기술을 채택하는 새로운 변화를 시도하고 있다. 영국 국방과학기술연구소(Dstl)가 영국 전략 사령부(UK Strategic Command)와 공동으로 영국 국방부(MOD)에 보고한 “양자 정보 처리 랜드스케이프 2020(Quantum Information Processing Landscape 2020) : 영국 국방 및 안보 전망” 연구 보고서에 따르면 양자 기술 채택은 이제 군사 지휘관의 의사 결정 속도와 정확성을 향상시킬 수있다….
인공 원자와 광 집적회로를 기반으로 최대 규모 확장 가능한 양자 프로세서가 개발됐다. MIT 연구원들은 미세한 다이아몬드 조각에서 원자 규모 결함(defects)으로 생성된 인공 원자(artificial atoms)를 통해 광 회로(photonic circuitry) 기반 128큐비트 양자 칩(quantum chip)을 생산했다. MIT 전기공학 및 컴퓨터과학과 부교수 더크 잉글룬드(Dirk Englund)는 “확장 가능한 양자 프로세서 분야에서 획기적인 연구”라고 말했다. 연구진에 따르면 범용 양자 컴퓨터를…
삼성전자는 2020년 ‘삼성미래기술육성사업’ 지정테마 연구지원 과제 12개를 선정해 발표했다. 올해에는 △혁신적인(Disruptive) 반도체 구조 및 구현 기술 △난치병 치료를 위한 세포치료제 △양자컴퓨팅 실용화를 위한 원천 기술 등 6개 분야에서 총 12개 연구과제가 선정됐고, 123.5억 원의 연구비가 지원될 예정이다. ‘혁신적인 반도체 구조 및 구현 기술’ 분야에서는 △전자를 이용한 새로운 식각 기술(한양대 정진욱 교수), △반도체 소자를 수직으로 쌓아…
韓‧美‧獨‧香 공동연구팀, 이론 예측된 고차원 위상부도체 존재 최초 관측 ‘겉과 속이 다른 물질’로도 불리는 위상부도체(topological insulator)는 고체 물리학의 패러다임을 바꾼 물질이다. 위상부도체는 원래 전기가 통하지 않는 물질이지만, 위상이 다른 두 물질의 경계에서 전도성을 갖는다. 이 독특한 성질 때문에 양자 컴퓨터 등 미래 과학 분야의 다양한 영역에서 활용될 것으로 기대를 모은다. 위상부도체 자체도 아직 많이 발견되지…
비선형 커널을 활용한 복잡한 데이터에 대한 양자 기계학습이 가능하게 됐다. KAIST는 전기및전자공학부 및 AI 양자컴퓨팅 IT 인력양성연구센터 이준구 교수 연구팀이 독일 및 남아공 연구팀과의 협력 연구를 통해 비선형 양자 기계학습 인공지능 알고리즘을 개발했다고 7일 밝혔다. 양자 인공지능은 양자컴퓨터의 발전과 함께 현재의 인공지능을 앞설 것으로 크게 기대되고 있으나 연산 방법이 전혀 달라 새로운 양자 알고리즘의 개발이…
퀀텀닷 발광 다이오드 성능은 기존 대비 약 7배 향상 KAIST 신소재공학과 정연식 교수·전덕영 명예교수 공동 연구팀이 차세대 퀀텀닷 LED(QLED) 기반 풀 컬러(적·녹·청) 퀀텀닷 패터닝 프린팅 기술 개발에 성공했다. 퀀텀닷이란 별도의 장치가 없어도 크기와 전압에 따라 스스로 다양한 빛을 내는 수 나노미터(1 나노미터는 100만분의 1 밀리미터) 크기의 반도체 입자다. 연구팀은 풀 컬러 퀀텀닷 배열의 해상도를 최대…