KIST 정호중 박사팀, 나노미터 정밀도 다이아몬드 큐비트 생성 성공
(서울=연합뉴스) 조성흠 기자 = 국내 연구진이 상온 환경에서도 작동하는 양자컴퓨터를 만들기 위한 핵심기술을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 양자정보연구단 정호중 박사 연구팀이 나노 홀 마스크를 이용해 다이아몬드 큐비트(qubit)를 나노미터(㎚) 단위 정밀도로 생성하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
큐비트는 양자컴퓨터의 양자 계산 기본단위로, 0과 1 중 한 번에 하나의 값만 나타내는 기존 비트(bit)와 달리 0과 1을 동시에 나타낼 수 있다.
IBM, 구글 등 글로벌 기업들이 극저온 환경에서 동작하는 초전도체를 이용한 큐비트로 양자컴퓨터를 개발 중인 것과 달리 KIST는 상온과 대기압에서도 동작하는 다이아몬드 큐비트를 기반으로 양자컴퓨터를 개발하고 있다.
지금까지는 이 다이아몬드 큐비트를 여러 개, 정확한 위치에 만들지는 못했으나 이번에 이 같은 문제를 해결할 방법을 찾아낸 것이다.
새로 개발한 나노 홀 마스크는 10㎚ 이하 크기로, 이온이 마스크의 나노 홀을 통해서만 주입되기 때문에 정확한 위치에 다이아몬드 큐비트를 생성할 수 있다.
연구진은 실리콘과 알루미늄을 동시에 쌓을 때 잘 섞이지 않는 특성을 이용해 나노 홀 마스크를 만들었다. 실리콘 안에 나노 알루미늄 기둥을 만든 다음 알루미늄 기둥만 제거하면 구멍이 생겨 나노 홀 마스크가 완성되는 식이다.
나노 홀 마스크로 제작한 큐비트를 측정한 결과 정밀하게 제어된 3개 이상의 다이아몬드 큐비트가 관측됐다.
정호중 박사는 "현재 진행 중인 다이아몬드 기반 상온 포터블(portable) 양자 컴퓨터 개발에 한 걸음 더 다가간 것이 이번 연구 성과의 의의"라며 "향후 공정 최적화를 통해 수율을 높이고 다이아몬드 큐비트 성능을 향상할 계획"이라고 밝혔다.
이번 연구 결과는 나노 분야 국제저널인 '나노 레터스'(Nano Letters) 최신 호에 게재됐다.
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