2019년에 Google사가 개발한 초전도체를 이용한 양자 컴퓨터(초전도형 양자 컴퓨터)에서 고전적인 컴퓨터로 해결할 수 없는 문제를 푸는 양자 초월이 증명되었다. 그 후, 여러 기업에서 중성 원자, 이온 트랩, 빛, 실리콘 등 다양한 양자를 활용한 방식의 양자 컴퓨터 개발이 보고되었으며, 양자 컴퓨터 연구의 중심은 소수의 양자 비트로 할 수 있는 기초적인 연구 주제에서 대규모의 양자 비트를 실현하기 위한 연구 주제로 점차 옮겨가고 있다. 초전도형 양자 컴퓨터는 초전도체를 이용하는 디바이스이기 때문에 10mK 정도의 극저온까지 장치를 냉각할 필요가 있지만, 기본적인 구성 요소는 반도체 장치와 같은 고체 디바이스다. 따라서 기존 실리콘 반도체를 이용한 고전적인 컴퓨터와 유사한 이미지로 개발 항목을 생각할 수 있어 실용화를 위한 로드맵 작성이 용이하며, 초전도형 양자 컴퓨터 벤더로부터 상세한 로드맵이 제시되고 있다. 이 때문에 다양한 양자 컴퓨터가 있는 가운데, 초전도형 양자 컴퓨터는 가장 기대되고 진입하는 기업 수도 가장 많은 방식이다. 대규모 초전도형 양자 컴퓨터를 향한 과제 그림 1에 현재 시판되고 있는 수백 양자 비트급 양자 컴퓨터를 이미지한 그림을 나타
양자 컴퓨터는 현재 널리 사용되는 컴퓨터 중에서도 슈퍼컴퓨터라고 불리는 가장 빠른 컴퓨터를 이용해도 계산이 어려운 대규모의 데이터 분석, 신약 개발 시뮬레이션, 대규모 최적화 문제 해결 등에 큰 기대를 받고 있다. 이 양자 컴퓨터는 양자역학의 ‘양자 중첩’이나 ‘양자 얽힘’과 같은 특유의 현상을 이용해서 병렬 계산을 하는 컴퓨터가 된다. 양자 컴퓨터에 이용되는 연산자로서 사용되는 양자 비트 또는 양자 게이트 방식에는 광형, 이온 트랩형, Si 스핀형, 냉각 원자형 등 여러 종류가 있는데, 현재 가장 진전된 것은 초전도 양자 비트를 이용한 초전도 양자 컴퓨터이다. 조합 최적화 문제에 특화된 양자 어닐링형 상용 양자 컴퓨터가 개발되어 세계를 놀라게 한 이후, 각 기관의 개발 경쟁이 급속히 가속화되었다. 현재 초전도 양자 컴퓨터는 범용 계산도 가능한 게이트형 개발이 주류를 이루고 있다. 이 초전도 양자 컴퓨터는 트랜스몬(transmon) 회로를 이용한 양자 비트의 미약한 포톤의 진동을 초전도 마이크로파 회로로 수신하는 방식을 이용하고 있다. 양자 비트를 5GHz로 동작시키는 경우 1포톤의 에너지 S는 약 250mK의 미약한 신호가 된다. 이 미약한 신호를 수신하기
SDT가 ‘이터븀(Yb) 기반 1000 큐비트 중성원자 QPU 플랫폼 개발’ 국가 플래그십 과제에 합류한다고 22일 밝혔다. 이번 과제는 한국표준과학연구원이 주관하며, SDT는 LG전자, 우신기연과 함께 공동연구개발기관으로 참여한다. 특히 스탠포드대학교와 MIT가 국제 공동연구개발기관으로 참여해 국내외 최고 수준의 연구 역량이 총결집된 ‘드림팀’이 구성됐다는 평가다. 무엇보다 이번 연구진은 단순한 기관 간 협력을 넘어, 실질적인 ‘원팀(One-team)’으로서의 시너지가 기대된다. 이번 연구를 이끄는 총괄 책임자인 KRISS 문종철 박사를 비롯해 최순원 MIT 교수, 최준희 스탠포드대 교수, 그리고 SDT 윤지원 대표는 모두 ‘MIT-하버드 초냉각 원자 센터(MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms, CUA)’ 출신이거나 소속 연구자라는 인연을 갖고 있다. CUA는 글로벌 양자 기업 QuEra를 탄생시킨 세계적 연구소로, 이들이 다시 뭉친 이번 드림팀은 검증된 호흡을 바탕으로 과제 성공 가능성을 한층 높이고 있다. 중성원자 플랫폼은 고신뢰도 양자게이트, 뛰어난 큐비트 규모 확장성 및 유연한 연결성 제어에서 강점을 보여, 최근 Qu
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