IBM, 양자칩 2개 연결해 상태 전송 충실도 99%… 모듈형 양자컴퓨터 확장 돌파구
IBM이 나이트호크 양자 프로세서 2개를 80cm l-커플러 4개로 연결해 상태 전송 충실도 평균 99%를 기록했다. 모듈형 양자컴퓨터로 가는 연결 기술과 남은 과제.
새 제조공법으로 양자 결맞음 시간 100배 연장 양자 컴퓨터의 놀라운 속도와 성능에도 불구하고, 장거리 연결의 어려움은 ‘양자 인터넷’ 구현의 가장 큰 걸림돌이었다. 기존 기술로는 광섬유 케이블을 통해 양자 컴퓨터를 연결할 수 있는 거리가 기껏해야 몇 킬로미터에 불과했지만, 획기적인 연구 결과가 이 한계를 크게 돌파했다. 미국 시카고 대학교 프리츠커 분자 공학 스쿨(UChicago PME) 티안 중(Tian Zhong)…
IBM이 양자 컴퓨팅(quantum computing)에 중점을 두고, 구글, 마이크로소프트 등과 치열한 기술 경쟁에 뛰어들었다. 미국 HPC 산업의 중추였던 IBM은 2010년대 침체기를 뒤로하고 다시 주목받고 있다. 지난 5년간 CEO 아르빈드 크리슈나(Arvind Krishna) 리더십 아래 하이브리드 클라우드와 컨설팅 서비스 사업의 성공을 발판 삼아 주가를 급등시키며 재도약에 성공했다는 평가를 받는다. 크리슈나 CEO는 21일(현지시각) 월스트리트저널 팟캐스트 ‘볼드 네임즈(Bold Names)’에 출연해…
미국 미시간주립대학교 연구진이 디지털 점진적 양자 컴퓨팅(Digitized Adiabatic Quantum Computing, DAQC) 기법을 활용해 다체 얽힘 상태인 GHZ(Greenberger–Horne–Zeilinger) 상태를 형성하는 과정을 정량적으로 분석했다. 연구는 국제 학술지 Entropy 최신호에 실렸다. 논문에 따르면, 연구진은 GHZ 상태를 생성하는 과정에서 엔트로피, 충실도, 얽힘의 상관관계를 추적하고, 디지털화된 아디아바틱(adiabatic) 계산이 잡음 환경에서도 얼마나 안정적으로 상태를 유지할 수 있는지를 검증했다. 이는 양자 하드웨어의…
양자역학과 일반상대성이론의 통합을 향한 여정에, 실험 물리학이 마침내 뛰어들었다. 실험실 기반 양자 얽힘 테스트와 레이저 간섭 실험으로 중력의 양자성을 탐색하는 시도가 본격화되고 있다. 물리학의 양대 산맥—양자역학과 아인슈타인의 일반상대성 이론—은 자연의 거의 모든 현상을 설명하지만, 그 조화는 아직 이뤄지지 않았다. 중력을 양자적 현상으로 이해할 수 있을지를 실험적으로 검증하는 연구들을 최근 과학저널 네이처(Nature)가 조명했다. 중력 양자화를 증명할…
사이언스모니터 | 2025년 6월 국제 연구팀이 초전도 양자프로세서를 활용해 ‘온도 0 켈빈’(절대영도) 조건에서의 자발적 대칭 깨짐(Spontaneous Symmetry Breaking, SSB)을 실험적으로 시뮬레이션하는 데 성공했다. 이 연구는 80% 이상의 충실도로 수행됐으며, 양자컴퓨팅과 응집물질물리 연구의 중요한 이정표로 평가된다. 연구 결과는 2025년 6월 Nature Communications에 게재됐다. 대칭 깨짐이란 무엇인가 물리학에서 ‘대칭 깨짐’은 시스템이 균일하거나 대칭적인 상태에서 특정 방향으로 정렬된…
양자 기술은 우리의 정보처리 방식과 통신 체계를 근본적으로 바꿀 잠재력을 가지고 있다. 그 핵심에는 양자 얽힘(quantum entanglement)이라는 독특한 현상이 있다. 얽힘은 두 개 이상의 양자 입자가 공간적으로 떨어져 있어도 서로 긴밀히 연결되어, 한 입자의 상태를 측정하면 다른 입자의 상태가 즉시 정해지는 특성을 말한다. 아인슈타인이 이를 두고 “유령 같은 작용(spooky action at a distance)”이라 부른 것은…
양자 물리학에서 가장 오랫동안 풀리지 않았던 수수께끼 중 하나가 해결됐다. 과학자들은 양자 얽힘(quantum entanglement)의 정확한 범위를 규명하며, 양자 기술의 발전에 큰 이정표를 달성했다. 이번 발견은 양자 컴퓨팅과 센싱을 포함한 다양한 양자 기술의 미래에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 프랑스 대안에너지 핵에너지 연구위원회(French Alternative Energies and Atomic Energy Commission, CEA) 이론 물리학 연구소(IPhT) 빅토르 바리지엔(Victor Barizien)과…
오랫동안 과학자들은 양성자(proton)를 구성하는 미세한 입자들인 쿼크(quark)와 글루온(gluon)이 양자 얽힘(quantum entanglement)을 경험할 것이라고 추측해왔다. 이제 연구자들은 이러한 현상에 대한 최초의 직접적인 증거를 확보했다. 이들은 아원자 입자의 엔트로피(entropy)를 추정하는 특별한 기법을 사용하여 이를 확인했다. 양자 얽힘은 두 입자가 서로 얽혀 있어 하나의 입자에 변화가 생기면, 다른 입자도 즉시 변화하는 현상이다. 이 두 입자가 얼마나 떨어져 있어도…
물리학자들은 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider, LHC)와 양자 컴퓨팅 사이 흥미로운 연관성을 발견했다. 그들은 LHC에서 생성된 탑 쿼크가 양자 계산에 필수적인 속성을 보인다는 것을 발견했다. 이는 양자 이론과 입자 물리학 사이의 격차를 메울 수 있다. 영국 런던 퀸 메리 대학교의 크리스 화이트 교수와 그의 쌍둥이 형제 애들레이드 대학교의 마틴 화이트 교수는 대형 강입자 충돌기와 양자 컴퓨팅의…
스위스 CERN 대형 강입자 충돌기(LHC)에서 기본 입자인 탑 쿼크 간의 양자 얽힘이 처음으로 관측됐다. 양자 얽힘(quantum entanglement)은 양자 물리학의 매혹적인 특성으로, 두 입자가 얽힐 경우 한 입자의 상태가 다른 입자의 상태와 연결되어 있어 거리와 관계없이 영향을 주고받는 현상을 의미한다. 2022년, 양자 얽힘과 관련된 실험으로 앨랭 아스펙, 존 F. 클라우저, 안톤 차일링거가 노벨 물리학상을 수상했으며, 이들은…
비엔나 대학의 필립 발터(Philip Walther)가 이끄는 연구진은 양자 얽힌 광자에 대한 지구의 자전 효과를 측정하는 선구적인 실험을 수행했다. Science Advances에 발표된 이 연구는 얽힘 기반 센서의 회전 감도 한계를 넓혀 잠재적으로 양자 역학과 일반 상대성 이론의 교차점에서 중요한 성과를 나타낸다. 광학 Sagnac 간섭계는 회전에 가장 민감한 장치다. 그들은 지난 세기 초부터 기초 물리학에 대한 이해에…
과학자들이 처음으로 개별 분자를 양자 역학적 “얽힘(entanglement)” 상태로 연결하는 데 성공했다. 얽힘 상태 분자는 수 마일 떨어져 있거나 실제로 우주의 반대쪽 끝을 차지하더라도 동시에 상호 작용할 수 있다. 미국 프린스턴 대학(Princeton University) 물리학자 팀의 이번 연구는 최근 사이언스(Science) 저널에 게재됐다. 논문의 수석 저자이자 프린스턴 대학 물리학과 조교수 로렌스 척(Lawrence Cheuk)은 “이것은 양자 얽힘의 근본적인 중요성…
트리플론(Triplons)은 실험적으로는 관찰하기가 매우 어렵다. 양자 물질은 미시적 수준에서 전자 사이의 상호 작용에 의해 지배된다. 이러한 전자 상관관계는 고온 초전도나 복잡한 자기 상태와 같은 특이한 현상을 일으키고, 양자 상관관계는 새로운 전자 상태를 발생시킨다. 두 개의 전자의 경우 단일항 상태와 삼중항 상태로 알려진 두 개의 얽힌 상태가 있다. 전자 시스템에 에너지를 공급하면 단일항에서 삼중항 상태로 여기될…
물리학자들은 처음으로 우주 시공간을 이해하기 위해 양자적 특성을 블랙홀 카오스와 연관시켰다. 세 명의 RIKEN 물리학자가 제안한 새로운 수학적 분석은 ‘마법’으로 여겨지는 양자적 특성이 공간과 시간이 어떻게 발생했는지 설명하는 열쇠가 될 수 있다고 제안한다. 우주를 뒷받침하는 시공간 구조보다 더 기본적인 것을 생각하기는 어렵지만 이론 물리학자들은 이 가정에 의문을 제기해 왔다. RIKEN 학제간 이론 및 수학 과학(iTHEMS)의…
물리학자들은 양자 시스템의 암호를 해독하기 위해 일시적으로 현실 증강(augmenting reality)을 활용했다. 분자나 물질의 특성을 예측하려면 전자의 집합적 거동을 계산해야 한다. 이러한 예측은 언젠가 연구자들이 새로운 의약품을 개발하거나 초전도와 같은 인기 있는 특성을 가진 재료를 설계하는 데 도움이 될 수 있다. 문제는 전자가 양자 역학적으로 서로 얽혀 더 이상 개별적으로 처리할 수 없다는 것이다. 얽힘 연결망은…
국제 연구원 그룹이 양자 기계 학습 훈련을 방해하는 중요한 장애물을 발견했다. 양자 기계 학습(quantum machine learning)은 인공 지능(AI)을 위한 양자 컴퓨터의 이점을 연구한다. 미래에는 양자 신경망이 양자 계산과 기존 신경망의 장점을 결합할 수 있기를 희망하지만 최근 이론 연구는 잠재적인 어려움을 지적한다. 머신 러닝은 알고리즘이 학습이라고 하는 단계에서 데이터에서 학습해야 한다. 훈련하는 동안 알고리즘은 주어진 작업에서…
과학자들이 고온 초전도체의 ‘이상한 금속 상(strange metal phase)’에서 놀라운 새로운 거동을 발견했다. 스웨덴 차머스 공대(Chalmers University of Technology) 연구진의 이번 발견은 Science 저널에 게재됐다. 전류가 손실 없이 전달되는 초전도는 녹색 기술에 대한 엄청난 잠재력을 가지고 있다. 예를 들어, 충분히 높은 온도에서 작동할 수 있다면 먼 거리에 걸쳐 재생 에너지를 무손실로 운송할 수 있다. 이 현상을…
새로운 양자 컴퓨팅 혁신으로 실리콘에서 완전히 제어 가능한 스핀 큐비트 얽힘 상태가 확장 실현됐다. 일본 RIKEN 연구팀은 실리콘 기반 양자 얽힘(quantum entanglement) 상태 스핀 큐비트의 수를 2개에서 3개로 늘려 다중 큐비트 양자 알고리즘을 실현하기 위한 스핀 큐비트의 가능성을 강조했다. 양자 컴퓨터는 특정 유형의 계산을 수행할 때 기존 컴퓨터로는 불가능에 가까운 속도와 능력을 발휘한다. 이들은 양자…