'50년 양자 난제' 해결...양자컴퓨터 성능 극복 발판 제시 작성일 04-14 117 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">수많은 양자 입자를 하나처럼…집단 제어 가능성 제시</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="7DbBqgc6gb"> <p contents-hash="b638bc28b405bd1aca271b8cd633b99c23d96ecc26ddb4aa81aaa87523460701" dmcf-pid="zwKbBakPoB" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=남혁우 기자)<span>50년 이상 이론으로만 존재하며 실제 구현이 어려울 것으로 여겨졌던 양자 현상인 ‘초방사상 전이(SRPT)’를 실험적으로 구현하는 데 성공했다.</span></p> <p contents-hash="605e7e96240486680f6ce1fc40259ee54dc6a4161178873a721fa6e89dcfdc56" dmcf-pid="qr9KbNEQgq" dmcf-ptype="general">다수의 양자 입자를 동시에 제어할 수 있는 새로운 방식이 제시되며 양자컴퓨터의 성능과 확장성, 하드웨어 설계에 변화를 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다.</p> <p contents-hash="168d5d46b2f06b4518ceb9250259c9e302429aec361d0c459f1cfbbc72a2551d" dmcf-pid="Bm29KjDxgz" dmcf-ptype="general">11일 라이스 대학교 연구진은 '마그노닉 디케 초방사상 전이 관측(Observation of the magnonic Dicke superradiant phase transition)'이라는 논문을 사이언스어드밴스를 통해 발표했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="dbde446da89341c23918319f99f695f0a75a8133aa917e1358759688773f570d" dmcf-pid="bsV29AwMN7" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="라이스대학 김다솜 박사(이미지=라이스대학)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/14/ZDNetKorea/20250414111935114hhcp.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="uewDEtUljK" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/14/ZDNetKorea/20250414111935114hhcp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 라이스대학 김다솜 박사(이미지=라이스대학) </figcaption> </figure> <p contents-hash="2c4f735c88a05939ed6b1dee0407cb332710f297c4c04d6a7865f39981d0c038" dmcf-pid="KOfV2crRku" dmcf-ptype="general">초방사상 전이는 여러 개의 양자 입자들이 전자기장과 강하게 상호작용하며 집단적으로 양자 상태를 전이하는 현상이다.</p> <p contents-hash="f043c214f460e238a9c6d929a1c8d9ae6d0b3f716bae43f1dd6a71c332ba4ebf" dmcf-pid="9I4fVkmeaU" dmcf-ptype="general">이는 기존의 양자컴퓨팅이 양자 입자를 하나씩 제어해왔던 방식과 달리, 많은 입자를 집단적으로 동시에 제어할 수 있는 새로운 가능성을 제시한다. 이를 통해 양자컴퓨터의 확장성과 효율성에 새로운 길을 열수 있을 것이란 기대를 받고 있다.</p> <p contents-hash="5034b102195cc188ab040b33606946a222cd6aaa1bad121576852c132097778c" dmcf-pid="2C84fEsdap" dmcf-ptype="general">다만 초방사상 전이는 1973년 디케(Dicke) 모델로부터 이론적으로 예측됐지만 극도로 까다로운 조건을 요구해 실제 실험에서 관측되기는 어렵다고 여겨져 왔다.</p> <p contents-hash="5be640afe100f5ff1d53299887915745f171c1eaa19a60590b4e9d956c03d1d3" dmcf-pid="Vh684DOJA0" dmcf-ptype="general">초방사상 전이는 원자, 스핀 등 다수의 입자가 하나의 전자기장과 매우 강하게 결합해야 전이가 일어난다. 이른바 '임계 결합 강도(critical coupling)'를 넘지 못하면, 집단적인 상태 전이는 절대 발생하지 않는다.</p> <p contents-hash="8387742b7605e9607cba90435573b24ca1ab97e57010280717f8df1d63d9bfe1" dmcf-pid="flP68wIig3" dmcf-ptype="general">게다가 수많은 입자가 완전히 동일한 에너지 상태와 공진 조건에 있어야 하며, 실험 환경에서는 이 조건을 맞추기가 극도로 어렵다. 작은 온도 변화나 잡음, 외부 간섭만 있어도 양자 상태는 쉽게 무너진다.</p> <p contents-hash="f4582eb4581eb9aca343d94b00260ada5119c9ddc33c3a1c7eb75f27e4c22e9d" dmcf-pid="4SQP6rCngF" dmcf-ptype="general">이런 이유로 초방사상 전이는 주로 초전도 회로나 냉각 원자와 같은 특수한 실험 환경에서만 간접적으로 다뤄졌을 뿐 고체 상태에서의 구현은 '사실상 불가능한 영역'으로 여겨졌다.</p> <p contents-hash="8ba1aa1034b4d2b00cb96df44287af5ead5fd73de568071ef066615f8f6f0e33" dmcf-pid="8TMxQsloAt" dmcf-ptype="general">논문에 따르면 연구팀은 에르븀(Er), 철(Fe), 산소(O)로 구성된 고체 자성체인 에르븀 페라이트(ErFeO₃)를 활용해 초방사상 전이를 직접 관측했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="388983cabc38eb6a5a260c9ff607cfaef6bbadd24180cc82bd32c4a1a714dcf8" dmcf-pid="6yRMxOSgg1" dmcf-ptype="general">이는 수많은 스핀이 동시에 진동하는 스핀파(마그논)가 자연스럽게 형성되고 상대적으로 오랫동안 유지되는 특성을 가진 에르븀 페라이트의 특성을 기반으로 한 것이다.</p> <p contents-hash="d6f2a8789e272866d6293a23a2f4c2c4244c810086fa7950ab3b37bc62c3b607" dmcf-pid="PWeRMIvac5" dmcf-ptype="general">연구팀은 에르븀 페라이트 결정을 영하 200도로 냉각하고 지구 자기장의 10만배를 넘어서는 최대 7테슬라의 강력한 자기장에 노출시켜 다수의 입자가 하나의 거대한 입자처럼 동시에 반응하는 현상을 확인했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="9ad401a454ed929b119e0e6a27cf51c0adeb860628c612cf33030dd79d36b744" dmcf-pid="QYdeRCTNgZ" dmcf-ptype="general">이들은 결합 강도를 정밀하게 조절해 임계점을 넘긴 후 특정 진동 모드의 주파수가 0에 수렴(소프트모드)하는 전형적인 위상 전이 신호를 확인하며 초방사상 전이를 고체에서 구현하고 검증하는 데 성공했다고 강조했다.</p> <p contents-hash="e65b3f1524e5a41b33a37eb391fdfc5cfcb0989f6333c8e1c4101faa17a9b7b8" dmcf-pid="xGJdehyjjX" dmcf-ptype="general">라이스 대학의 김다솜 박사는 "이번 연구는 고체 기반에서 집단 양자 현상을 실험적으로 구현한 첫 사례"라며 "향후 양자 센서 및 양자컴퓨팅 기술의 감도와 정확도를 높이는 데 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="1f8799720c43c1e767ca2917791f01af9f5cbce6cbec01d9ab68b6baaaceccb3" dmcf-pid="yeXHG4xpaH" dmcf-ptype="general">남혁우 기자(firstblood@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘대운을 잡아라’ 박상면 “작가 뒷조사한 듯...캐릭터 나와 똑같아” 04-14 다음 500만원 짜리 화웨이폰이 40만대 팔렸다…삼성 '두번 접는 폰'도 흥행할까 04-14 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
