하이젠베르크 불확정성 원리 우회 성과…양자컴퓨터 오류 정정 향상 기대 작성일 09-25 53 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">호주 연구진, 불확실성 재배치 방식으로 위치·운동량 동시 정밀 측정</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="WL1cSGYcAc"> <p contents-hash="0f61aeebd110435eb1140b5936af8a5e08227062517a0687495a5c0c22b10bf1" dmcf-pid="YotkvHGkoA" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=남혁우 기자)양자컴퓨터 구현의 주요 장벽 중 하나로 꼽히는 하이젠베르크의 불확정성 원리를 완화할 수 있는 새로운 접근법이 제시됐다.</p> <p contents-hash="7127ac3c4c972afdc673c217503e6a5770a0e8953f5bd0e6a60f705ee0004519" dmcf-pid="GgFETXHEAj" dmcf-ptype="general">25일 시드니 대학을 비롯한 연구진은 '단일 모드에서 양자 강화 다중 매개변수 감지(Quantum-enhanced multiparameter sensing in a single mode)'라는 논문을 사이언스 어드밴스에 발표했다.</p> <p contents-hash="4eac9a0b525a8eb4851f58c4e440a052b715fc1b257402221e5de48739efe9f7" dmcf-pid="Ha3DyZXDkN" dmcf-ptype="general">이번 논문은 입자의 위치(x)와 운동량(p)에 대한 정보를 기존보다 더 민감하게 파악할 수 있는 방법과 이를 실험으로 검증한 결과를 담고 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="90b06e6b11d0b62b552788fb241cc4cafab83a3d05d4edeba37441a945364f85" dmcf-pid="XN0wW5Zwoa" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="단일 이온 트랩에서 그리드 상태를 이용해 위치(x)와 운동량(p)의 작은 변위를 동시에 정밀하게 측정하는 실험 구성도 (이미지=시드니 대학교 연구진)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/25/ZDNetKorea/20250925162850234fjjb.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="yUleksmeak" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/25/ZDNetKorea/20250925162850234fjjb.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 단일 이온 트랩에서 그리드 상태를 이용해 위치(x)와 운동량(p)의 작은 변위를 동시에 정밀하게 측정하는 실험 구성도 (이미지=시드니 대학교 연구진) </figcaption> </figure> <p contents-hash="255311eb448bd92d74d3a66e95aaa73aa19e174734416696a6528dba9cac12e7" dmcf-pid="ZjprY15rag" dmcf-ptype="general">하이젠베르크의 불확정성 원리에 따르면 양자컴퓨터에 활용되는 입자는 워낙 작고 민감해 위치와 운동량을 동시에 정밀하게 측정할 수 없다. 더구나 측정을 위해 빛이나 특정 신호를 쏘는 과정에서도 상태가 변해 결과에 영향을 미친다.</p> <p contents-hash="6c4f402a24833eb6f9d5926734716ef76243b1d2cf054fa14aed50ad748d256e" dmcf-pid="5vPXqV2Xco" dmcf-ptype="general">이 때문에 양자컴퓨터에서는 노이즈의 성격을 충분히 파악하기 어렵고, 그 결과 오류 정정이 쉽지 않아 오류율을 낮추는 데 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="93034b800070ec5ae86da8c85e8ff6da3f9ee99f5aac63e90be813d3b863e08c" dmcf-pid="1TQZBfVZaL" dmcf-ptype="general">연구진은 불확정성을 근본적으로 없애는 것이 아니라, 그 분포를 조정해 필요한 정보에서 정밀도를 높이는 방식을 고안했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="b0ede291d136a2e14e95429671706c626b0ebdf2b6ac4241a4446943143a567f" dmcf-pid="tyx5b4f5on" dmcf-ptype="general">연구진은 먼저 전자기장에 단일 이온을 가뒀다. 이는 아이온큐(IonQ) 등에서 양자컴퓨터를 구현할 때 사용하는 ‘이온트랩(ion trap)’ 기법과 같은 원리다. 이어 고정된 이온의 미세한 진동을 레이저와 전자기장으로 제어해 ‘그리드 상태(Grid state)’라는 특수한 양자 상태를 구현했다.</p> <p contents-hash="be15d4ed4b07b4dced9152148bb797b9ee64b74a5798e7e48d4f1b8bc7878663" dmcf-pid="FWM1K841ki" dmcf-ptype="general">그리드 상태는 위상 공간에 바둑판 무늬처럼 규칙적인 패턴을 형성하는 것이 특징이다. 연구진은 이 패턴을 활용해 이온의 위치와 운동량 변화를 일종의 눈금자처럼 읽어냈다. 연속적인 값을 그대로 측정하는 대신, 구간별로 얼마나 움직였는지를 확인해 정밀도를 높였다는 설명이다.</p> <p contents-hash="4e7d5b69c1e34e02fcfe0f7330f46ecfad4584bd55f3daea91b7575d25959bd3" dmcf-pid="3YRt968tNJ" dmcf-ptype="general">이를 통해 불필요한 영역에 불확실성을 몰아넣고, 필요한 부분에는 정밀도를 집중시켜 기존보다 높은 감도를 확보했다고 밝혔다. 실제 측정 결과, 동시 표준양자한계(SQL) 대비 최대 5.1 dB의 이득을 얻었으며 결합 분산에서도 SQL보다 약 2.6±1.1 dB 낮은 값을 달성했다.</p> <p contents-hash="3c24efffc37bb57a79147b6460371c8df57cd970068695cc8ec13fbcd00f068c" dmcf-pid="0GeF2P6Fod" dmcf-ptype="general">연구진은 위치·운동량의 절대값을 완벽히 알 수는 없지만, 작은 변화에 대한 정밀도를 극대화하면 GPS가 닿지 않는 환경의 내비게이션, 의료 영상, 재료 과학, 중력 탐지 등에서 성능 향상을 기대할 수 있다고 전망했다. 이는 양자센싱과 양자컴퓨팅 분야 전반에 파급 효과를 미칠 수 있다는 분석이다.</p> <p contents-hash="44fedeb80fd3ed0e07144ca1fef1f20ed518e5b1578cb8c8a5b26bfa3dd48dbf" dmcf-pid="pHd3VQP3ke" dmcf-ptype="general">다만 아직은 실험실 수준의 초기 결과로, 실제 양자컴퓨터 구현에 적용하기 위해서는 더 많은 연구와 추가 실험이 필요하다고 연구진은 설명했다.</p> <p contents-hash="9f871ddea73a5044c780d759cc60068cfdad52292c0b8c4871012b1edd6f4d38" dmcf-pid="UXJ0fxQ0AR" dmcf-ptype="general">크리스토프 H. 발라후 등 연구진은 "정밀한 측정은 과학과 기술 발전의 근간"이라며 "이번 연구는 기존 시스템에서 불가능했던 측정 기능을 제시한 것으로, 양자 계측학의 중요한 진전을 이룰 것으로 기대한다"고 전했다.</p> <p contents-hash="491a4190815e48af7e384be540c127fa95c112f388675b6ed93d88d1bc95cbb0" dmcf-pid="uZip4MxpaM" 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 차예련 “♥주상욱, 처음엔 결혼 거절…잠수 탔더니 ‘살려달라’더라” 09-25 다음 오랜 기다림 보답한 펄어비스 '붉은사막' 도쿄게임쇼서 빛났다 09-25 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
