양자 장치의 상온 작동을 돕는 새로운 소재가 개발됐다. 기존 초전도 방식 양자 컴퓨터와 양자 통신 기기는 절대영도에 가까운 극저온 환경을 요구했다. 미국 스탠퍼드대학교(Stanford University) 연구팀이 양자 통신의 흐름을 바꿀 수 있는 새로운 나노 광학 장치(Nanoscale optical device)를 개발했다고 밝혔다. 핵심은 광자와 전자의 스핀을 얽힘 상태로 만드는 기술이다. 이는 양자 정보의 전달과 처리를 위해 필수적인 요소다….
양자 컴퓨팅·양자 통신 시대를 앞당길 핵심 기술인 양자 메모리(Quantum Memory) 에서 세계 최고 수준의 성능을 달성한 연구 결과가 발표됐다. 중국 상하이교통대학교의 장웨이핑(Weiping Zhang) 교수팀과 화동사범대학교의 천리칭(Liqing Chen) 교수팀은 Physical Review Letters에 게재된 논문을 통해 효율 94.6%, 충실도 98.91% 를 실현한 라만(Raman) 기반 양자 메모리 기술을 공개했다. 이는 기존 양자 메모리 기술이 겪던 효율–충실도 간의 한계를…
양자컴퓨터는 초고속 연산 능력을 지닌 차세대 컴퓨팅 기술로 주목받고 있지만, 서로를 장거리로 연결하는 것은 여전히 큰 기술적 난제로 꼽힌다. 기존에는 광섬유를 통해 연결할 수 있는 양자컴퓨터 간 최대 거리가 수 킬로미터에 불과했다. 이 때문에 시카고대학교 사우스사이드 캠퍼스와 도심 타워(구 시어스 타워) 간에도 물리적으로 케이블을 설치하더라도 양자 연결은 불가능했다. 미국 시카고대학교 프리츠커 분자공학부(Pritzker School of Molecular…
독일 예나의 라이프니츠 광포토닉기술연구소(Leibniz IPHT)와 국제 공동 연구팀이 기존 통신망을 이용해 양자 통신(quantum communication)을 실현할 수 있는 두 가지 혁신적 기술을 발표했다. 하나는 단일 광자당 정보량을 획기적으로 늘리는 방법이고, 다른 하나는 장거리 전송에서의 신호 품질을 비약적으로 향상시키는 기술이다. 두 기술 모두 현재 상용화된 통신 부품을 사용해, 실험실을 넘어 실제 통신망에서도 적용할 수 있는 길을 열었다….
물리적으로 동떨어진 개별 입자를 함께 측정할 수 있을까. 양자역학은 고전물리학 법칙에서 탈피해 원자와 아원자 입자의 세계를 설명할 수 있는 새로운 문을 열었다. 이 가장 근본적인 자연의 구성 요소들을 이해하려면, 그들의 개별적·집단적 특성을 측정하는 일이 핵심이다. 하지만 문제는, 이런 측정 자체가 쉬운 일이 아니라는 것이다. 측정기기들 역시 양자법칙의 지배를 받기 때문에, 입자를 관측하려는 순간 오히려 그…
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…
과학자들은 양자 얽힘 네트워크를 활용해 원자 시계와 가속도계로 사용했다. Q-NEXT 양자 연구 센터 연구원들은 양자 얽힘(quantum entanglement) 네트워크를 설정, 원자 시계와 가속도계의 고정밀 성능을 시연했다. 연구팀의 실험 설정은 시간과 가속도에 대한 초정밀 측정을 산출했다. 양자 얽힘을 사용하지 않는 유사한 설정에 비해 시간 측정은 3.5배 더 정확했고 가속도 측정은 1.2배 더 정밀했다. 연구 결과는 네이처(Nature) 저널에…
기존 양자 통신 하드웨어의 보안 및 견고성을 능가하는 새로운 양자 칩이 나왔다. 미국 펜실베니아 대학(University of Pennsylvania) 교수 Liang Feng과 MSE 박사후 연구원 Zhifeng Zhang 및 ESE Ph.D. 학생 Haoqi Zhao는 듀크 대학교 및 뉴욕 시립 대학교(CUNY), 이탈리아 밀라노 폴리테크닉 대학교 과학자들과 협력했다. 연구는 Nature 저널에 최근 발표됐다. 비 양자 칩은 비트를 사용하여 데이터를 저장,…
과학자들이 수학 계산으로 성간 공간(interstellar space)을 가로지르는 양자 통신과 양자 순간이동(quantum teleportation)이 가능해야 한다고 제안했다. 지난 몇 년 동안 과학자들은 양자 통신을 매우 안전한 형태의 메시지 전송으로 사용할 가능성을 조사해 왔다. 이전 연구에 따르면 양자 통신 메시지를 들키지 않고 해킹하는 것은 거의 불가능하다. 이제 과학자들은 성간 공간을 가로지르는 양자 통신(quantum communication)이 가능해야 함을 보여주기 위해…
Computers, smartphones, GPS: quantum physics has enabled many technological advances. It is now opening up new fields of research in cryptography (the art of coding messages) with the aim of developing ultra-secure telecommunications networks. There is one obstacle, however: after a few hundred kilometers within an optical fiber, the photons that carry the qubits or…
영국에서 트윈 필드(twin-field) 양자 키 분배(QKD) 프로토콜을 사용해 605km의 광섬유를 통해 안전한 양자 통신을 달성했다. 새로운 시연은 도시 간 장거리에서 고도로 안전한 양자 암호화 정보를 전송할 수 있는 길을 열어준다. 영국 Toshiba Europe Limited와 University of Leeds의 Mirko Pittaluga는 Frontiers in Optics + Laser Science Conference(FiO LS) 가상 회의에서 연구를 발표할 예정이다. Mirko Pittaluga에 따르면…
최근 광학 양자 컴퓨터 최초로 ‘양자이점’을 달성한 중국 과학자들이 세계 최초로 총 4,600km 통합 양자 통신망을 구축했다. 중국 과학자들은 지상에있는 700 개 이상의 광섬유와 2 개의 지상-위성 링크를 결합한 세계 최초의 통합 양자 통신 네트워크( integrated quantum communication network)를 구축해 총 4,600km의 거리에 걸쳐 양자 키 배포(quantum key distribution, QKD)를 달성했다. 허페이에 있는 중국 과학 기술…
장거리 양자 네트워크를 위한 프로토 타입 양자 시스템이 실험적으로 구현됐다. 미국 하버드대(Harvard University)와 MIT 연구원들은 양자 정보 양자비트(quantum bits, qubits)를 포착, 저장 및 얽힘을 형성할 수 있는 프로토타입 양자 리피터 노드를 개발했다. 하버드 양자 이니셔티브(Harvard Quantum Initiative) 공동 책임자 미하일 루킨(Mikhail Lukin) 교수는 “이 데모는 가능한 한 가장 긴 양자 네트워크 범위를 확장하고 기존 기술로는…