미국 시카고 대학(University of Chicago) 물리학자들은 이전에 볼 수 없었던 방식으로 빛 입자를 함께 움직일 수 있는 “양자 플루트(quantum flute)”를 발명했다. Physical Review Letters와 Nature Physics에 발표된 두 연구에 따르면 이 돌파구는 양자 컴퓨터에서 양자 메모리 또는 새로운 형태의 오류 수정을 실현하고 자연에서 볼 수 없는 양자 현상을 관찰하는 방향을 제시할 수 있다. David Schuster…
미래 양자 컴퓨터는 특히 까다로운 컴퓨팅 작업을 해결할 뿐만 아니라 안전한 데이터 교환을 위해 네트워크에 연결될 것으로 예상된다. 아직까지 양자 게이트(quantum gates)는 이를 충분히 효율적으로 구현하는 것이 불가능했다. 독일 막스 플랑크 양자 광학 연구소(Max Planck Institute of Quantum Optics, MPQ)의 연구원들은 여러 기술의 정교한 조합을 통해 이 장애물을 극복하기 위한 중요한 단계를 밟았다. 독일 Garching의…
양자 컴퓨터는 양자 물리학 상태의 집합적 속성을 활용하여 계산을 수행하는 유망한 컴퓨팅 기계다. 이러한 컴퓨터는 현재 기존 컴퓨터로 처리할 수 없는 많은 계산 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다. 상용화에 필요한 수백만 큐비트 대규모 양자 컴퓨터를 제조하는 것은 현재 매우 어렵다. 생산 과정에 산업용 반도체 제조 공정을 사용할 수 있도록 하기 위해 양자 엔지니어는…
고대 나미비아 보석을 사용하여 만든 특별한 형태의 빛은 새로운 빛 기반 양자 컴퓨터의 열쇠가 될 수 있다. 영국 스코틀랜드의 세인트앤드루스 대학(University of St.Andrews)이 주도한 새로운 연구에 따르면 빛과 물질 입자에 대한 오래된 과학적 미스터리를 풀 수 있다. 미국 하버드 대학교, 호주 맥쿼리 대학교, 덴마크 오르후스 대학교 과학자들과 공동으로 수행한 이번 연구는 네이처 머티리얼즈(Nature Materials) 저널에…
토폴로지 큐비트(topological qubits)는 뛰어난 속성을 통해 범용 응용 프로그램용으로 설계된 양자 컴퓨터 개발의 돌파구를 마련하는 데 도움이 될 수 있다. 지금까지 실험실에서 이러한 종류의 양자 비트 또는 큐비트를 명확하게 시연하는 데 성공한 케이스는 아직 없다. 그러나 헬름홀츠 어소시에이션(Helmholtz Association) Forschungszentrum Jülich 과학자들은 처음으로 위상 절연체를 기존의 초전도 큐비트에 통합하는 데 성공했다. 4월 14일 “세계 양자의…
The development of quantum computers is being pursued worldwide, and there are various concepts of how computing using the properties of the quantum world can be implemented. Many of these have already advanced experimentally into areas that can no longer be emulated on classical computers. But the technologies have not yet reached the point where…
국제 우주 정거장(ISS)에 곧 설치될 작은 실험은 양자 컴퓨터가 먼 거리에서 서로 통신할 수 있도록 한다. SEAQUE(Space Entanglement and Annealing Quantum Experiment) 실험은 올해 말 ISS에 발사될 예정이다. 컴퓨터가 더 빨라지고 우주 프로젝트가 점점 더 많은 데이터를 수집함에 따라 모든 데이터를 지구로 다시 보내기 위해 더 빠른 통신 네트워크가 필요하다. NASA는 현재 Deep Space Network를…
극저온 냉장고 내 컨트롤러는 양자 컴퓨터를 확장할 수 있다. 미국 시카고 대학(University of Chicago) 컴퓨터 과학자와 물리학자 협력팀은 제어 신호를 냉장고 내부로 이동하는 방법을 제안, 대규모 양자 컴퓨팅의 주요 장애물 중 하나를 돌파했다. 현재의 양자 칩은 희석 냉장고 내부의 극도로 낮은 온도에서 보관해야 하지만 실온에서 고전적인 컨트롤러의 신호에 의해 제어된다. 이 설정에 필요한 비용과 하드웨어는…
과학자들은 양자 컴퓨터에 활용되는 여러 큐비트(qubits)를 동시에 읽는 방법을 개발했다. 이 방법은 훨씬 더 강력한 차세대 양자 컴퓨터로 가는 길을 열어준다고 연구자들은 말한다. 스위스 EPFL(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) AQUA Lab(Advanced Quantum Architecture Laboratory) 책임자 Edoardo Charbon 교수 연구팀은 영국의 연구원들과 협력하여 이 기술적 장벽을 돌파할 수 있는 유망한 방법을 개발했다. 그들의 접근 방식은 큐비트를…
양자 컴퓨터가 속도와 용량 면에서 기존 컴퓨터를 능가하려면 이진 상태의 무한한 조합으로 존재할 수 있는 초전도 회로인 큐비트가 동일한 파장에 있어야 한다. 고전 컴퓨터에 사용되는 트랜지스터가 나노미터 단위로 축소된 반면, 오늘날 초전도 큐비트는 여전히 밀리미터 단위로 측정된다. 1밀리미터는 백만 나노미터다. 큐비트를 더 크고 더 큰 회로 칩으로 결합하면 상대적으로 물리적 공간이 커진다. 이것들은 아직 우리가…
쉽게 구할 수 있는 구성 요소를 사용하여 광(光) 양자 컴퓨터(photonic quantum computers)를 위한 더 간단한 설계가 제안됐다. 미국 스탠포드 대학(Stanford University) 연구원들이 제안한 설계는 레이저를 사용하여 “양자 순간이동(quantum teleportation)” 현상을 통해 광자의 상태를 수정할 수 있는 단일 원자를 조작한다. 원자를 재설정하고 많은 양자 게이트에 재사용할 수 있으므로 여러 개의 고유한 물리적 게이트를 구축할 필요가 없으므로…
오류 수정 큐비트 내결함성 제어 과학자들이 신뢰할 수 있고 실용적인 양자 컴퓨터를 향한 획기적인 연구 성과를 발표했다. 양자 정보 및 컴퓨터 과학 공동 센터(JQI) 펠로우 Christopher Monroe 그룹은 듀크 대학(Duke University) 동료들과 함께 때때로 오류가 있는 큐비트들로 구축된 경우에도 양자 컴퓨터의 결과를 신뢰할 수 있음을 보였다. 연구 결과는 10월 4일(현지시각) Nature 저널에 발표됐다. 실험에서 연구원들은…
양자 컴퓨터 개발이 본격화 하면서 벤처 투자자들은 올해들어 지금까지 양자 컴퓨팅 기업에 10억2000만 달러를 투자했다. PitchBook 데이터에 따르면 이는 지난 3년 동안 업계에 유입된 금액을 합친 것보다 많다. 결맞음(coherent), 얽힘(entanglement)과 중첩(superposition) 등 양자 특성을 활용한 양자 컴퓨터는 생명 공학, 화학 및 물류와 같은 분야에서 복잡한 계산이 필요한 모든 분야에서 엄청난 혁신을 촉진할 수 있다. Google…
양자 컴퓨터는 오늘날 가장 강력한 슈퍼컴퓨터의 능력을 넘어 극도로 복잡한 문제를 해결하고 있다. 이 분야를 발전시키고 양자 컴퓨터를 완전히 개발하려면 새로운 연구 도구가 필요하다. 노스웨스턴 대학(Northwestern University)의 연구원들은 대형 초전도 회로를 분석하기 위한 이론적 도구를 개발하고 테스트했다. 이 회로는 정보를 저장하기 위해 양자 컴퓨터의 가장 작은 단위인 초전도 양자 비트 또는 큐비트(qubits)를 사용한다. 유해한 노이즈로부터…
밸리트로닉스(Valleytronics)는 고체의 에너지 밴드 구조에서 극소값을 사용하여 양자 정보를 인코딩, 처리 및 저장하는 신흥 분야다. 그래핀은 대칭 구조로 인해 밸리트로닉스에 적합하지 않은 것으로 생각되었지만 인도 봄베이의 IIT(Indian Institute of Technology) 연구원들은 최근에 그렇지 않다는 것을 보여주었다. 그들의 발견은 실온에서 작동할 수 있는 소형 양자 컴퓨터로 가는 길을 열 수 있다. 웨어러블 기기, 자율주행차, 우주 임무,…
양자 컴퓨터가 분할 함수의 0을 계산해 시스템의 열역학적 특성을 측정할 수 있도록 하는 새로운 방법을 개발했다. 물리학에서 분할 함수는 다체 시스템(many-body systems)의 열역학적 특성을 결정하고 이들의 상전이(phase transitions)를 이해하는 데 중요하다. 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터의 범위를 넘어서는 대규모 계산 처리가 가능해 복잡한 시스템을 연구하는 데 사용된다. 그러나 시스템의 열역학 또는 자유 에너지(엔트로피 계산 포함)를 측정하는…
양자 정보가 모든 양자 장치에서 경쟁할 수 있는 속도에 한계가 있다. 과학자들은 이러한 속도 제한을 Lieb-Robinson 경계라고 한다. 미국 JQI(Joint Quantum Institute) 펠로우 Alexey Gorshkov가 이끄는 연구원 팀이 특정 양자 작업에 대한 이론적 속도 제한에 도달하는 양자 프로토콜을 발견했다. 그 결과는 최적의 양자 알고리즘 설계에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 더 나은 설계를 만들기 위한 시도를…
시드니 대학교(University of Sydney)와 양자 제어 스타트업 Q-CTRL가 기계 학습(machine learning)을 통해 양자 컴퓨터의 오류 원인을 식별하는 방법을 발표했다. 발표에 따르면 하드웨어 개발자는 전례 없는 정확도로 성능 저하를 찾아내고 실제 유용한 양자 컴퓨터 개발을 가속화 할 수 있다. 관련 연구 논문(Quantum Oscillator Noise Spectroscopy via Displaced Cat States)은 미국 물리학회(APS Physics) 대표 간행물 Physical Review…
고전 컴퓨터와 달리 양자 컴퓨터의 핵심에 있는 큐비트는 중첩(superposition) 상태로 존재할 수 있다. 그 값은 0과 1이 동시에 될 수 있다. 큐비트를 측정하려는 모든 시도는 이 상태를 0 또는 1로 축소해 관련된 계산을 탈선시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 두 개 이상의 큐비트 상태를 본질적으로 연결하는 얽힘(entanglement)이라는 또 다른 양자 현상으로 눈을 돌렸다. 이것은 단일…