[과학 이야기] '양자 수퍼컴퓨터' 실현 두 난제 해결

호주와 영국 등 연구진이 양자컴퓨팅 기술로 엄청난 정보처리 속도를 가진 '양자 수퍼컴퓨터'를 구현하는 데 걸림돌이 돼온 두 가지 난제를 해결했다는 연구결과를 내놨다.

영국 과학저널 '네이처'는 23일 양자컴퓨터 메모리의 효율을 획기적으로 높인 호주와 뉴질랜드 연구진의 연구결과와 현재 전자 소재로 널리 쓰이는 실리콘을 이용해 양자 중첩현상을 구현한 영국과 네덜란드 연구진의 연구결과를 공개했다.

양자컴퓨터는 원자보다 작은 아원자 세계에 적용되는 양자역학 원리를 이용한 것으로 양자 정보단위인 큐비트(qubit : quantum bit)가 기본 단위가 된다.

기존 디지털 방식의 컴퓨터에서 정보는 0과 1 상태로 저장되고 전송되지만 큐비트는 0이나 1 상태 또는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩(superposition) 상태도 가능하기 때문에 정보 처리량을 엄청나게 늘리 수 있다.

호주와 뉴질랜드 연구진은 '네이처'에 발표한 연구에서 '이트륨 오쏘실리케이트'라는 화합물로 만든 결정의 이온에 정보를 저장하는 방법으로 양자 메모리의 정보 재현율을 69%까지 높이는 데 성공했다고 밝혔다.

또 네덜란드와 독일 연구진은 다른 연구에서 매우 짧은 적외선 레이저 펄스를 사용해 실리콘 원자 주위의 전자를 중첩 상태로 만들고 제어하는 데 처음으로 성공했다고 밝혔다.

지구에서 매우 흔한 물질 중 하나로 가장 널리 쓰이는 전자 소재인 실리콘에서 양자의 중첩 현상을 구현하고 제어하는 데 성공한 것은 양자컴퓨터 제작 비용을 낮추는 데 크게 이바지할 획기적인 성과로 평가된다.