양자컴퓨터 오류 잡을 '파동 간섭' 실마리, 국내 연구팀이 찾았다 작성일 08-19 46 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">한국표준과학연구원-GIST-국립공주대 연구팀 <br>위상절연체 '맥놀이' 신호 원인 규명</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="GllNCT4qG1"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4ddfd916494ad2b1d9b1de0a7a04256999a5bf5748c9d77d979af06b3f2a569b" dmcf-pid="HSSjhy8B15" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국표준과학연구원 연구진이 위상절연체 나노선에서 측정한 양자수송 데이터를 분석하고 있다. /사진=한국표준과학연구원" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/moneytoday/20260819125638889qqng.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="20wdEsqFXb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/moneytoday/20260819125638889qqng.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국표준과학연구원 연구진이 위상절연체 나노선에서 측정한 양자수송 데이터를 분석하고 있다. /사진=한국표준과학연구원 </figcaption> </figure> <p contents-hash="0b74f5cb1b204b0ed098d6e06e071162c1fe204a40022beb986eb2078466639c" dmcf-pid="XUUT0zjJtZ" dmcf-ptype="general"><br>국내 연구팀이 양자컴퓨터의 오류를 줄일 실마리를 찾아냈다. </p> <p contents-hash="a7e8cac418084b2f8d268fcc2e7df37460861426071bbde01b14f2d89ec1f581" dmcf-pid="ZuuypqAiYX" dmcf-ptype="general">한국표준과학연구원과 GIST(광주과학기술원), 국립공주대는 위상절연체 '맥놀이' 신호의 발생 원인을 최초로 규명했다고 19일 밝혔다. 연구 결과는 지난달 국제 학술지 '나노 레터스'에 표지논문으로 게재됐다.</p> <p contents-hash="efeff75406e7a7cdc403f5a1cec2ad146a25ee69d9e8a0040929cc1290a48eb1" dmcf-pid="577WUBcntH" dmcf-ptype="general">내부에서는 전기가 잘 흐르지 않지만, 표면에는 특수한 전자 상태가 존재하는 양자물질을 '위상절연체'라고 한다. 위상절연체를 가느다란 나노선으로 만들면 표면의 전자가 둘레를 따라 이동한다. 그런데 실제 위상절연체를 만들면, 제작 과정에서 섞인 불순물 등으로 인해 표면 아래에도 전자가 흐르는 얇은 층이 생길 수 있다. </p> <p contents-hash="bc4388b2360d3e8ea94300e7e8e10eb7b549a41f1b5fbdbe262d506b52d5d247" dmcf-pid="1zzYubkL1G" dmcf-ptype="general">다만 이렇게 생성된 얇은 층도 '아하로노프-봄(Aharonov-Bohm)' 현상에 영향을 주는지는 알 수 없었다. 이는 오랜 기간 물리학계의 수수께끼 중 하나였다. </p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e32811f78e5bd70becd18ca2579cab86515de3afa99137ea146866a3117cadaf" dmcf-pid="tqqG7KEoGY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구가 실린 국제 학술지 '나노 레터스' 7월호 /사진=한국표준과학연구원" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/moneytoday/20260819125640220umew.jpg" data-org-width="375" dmcf-mid="YoofnN1yXt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/moneytoday/20260819125640220umew.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구가 실린 국제 학술지 '나노 레터스' 7월호 /사진=한국표준과학연구원 </figcaption> </figure> <p contents-hash="62f416853cbbb85f1141ce12869559f6060f3076354d6760603a5cd780b4f787" dmcf-pid="FBBHz9Dg1W" dmcf-ptype="general"><br>아하로노프-봄(Aharonov-Bohm) 현상은 위상절연체의 전자 상태를 확인할 수 있는 신호 중 하나다. 나노선에 자기장을 가하면, 표면 둘레를 시계 방향으로 도는 전자와 반시계 방향으로 도는 전자가 서로 간섭하며 전도도가 주기적으로 변한다. 이 현상을 정확히 관측하면 위상절연체에서 발생하는 양자 신호를 오차 없이 해석하고, 양자 상태를 원하는 대로 정밀하게 제어할 수 있게 된다. 양자컴퓨터 연산을 구현할 핵심 요소 중 하나다. </p> <p contents-hash="0af6d6c512fd39cf64b3769337975e444bf6cba785d3d6e593bb3a806cfeba23" dmcf-pid="3bbXq2wa5y" dmcf-ptype="general">연구팀은 제작한 나노선에서 아하로노트-봄 현상이 나타나는지 확인하던 중 '맥놀이' 현상을 관찰했다. 맥놀이는 주기가 조금 다른 진동들이 겹쳐 두 소리굽쇠가 '웅-웅-'소리를 내듯 신호 세기가 변하는 현상이다. 이는 연구팀이 예상하지 못한 다른 진동 성분이 존재한다는 의미다. </p> <p contents-hash="b72be626842eb7fb834dbdb27e80ba0e6e370711f5c190c78fa6769dae65b919" dmcf-pid="0KKZBVrN5T" dmcf-ptype="general">수년에 걸친 추적과 분석 끝에 연구진은 맥놀이가 나노선의 표면 아래 일반 전자층인 '2차원 전자기체(2DEG)'에서 나온다는 결론을 내렸다. 두 전자경로가 나노선을 감싸는 면적이 미세하게 달라 서로 다른 주기의 진동이 생겼고, 이들이 중첩되며 맥놀이 현상이 발생했다. </p> <p contents-hash="9b8695cc211e9a2f019a2fecfd2bfd5c5ed405412427f11ca60f6152b36559f3" dmcf-pid="p995bfmjZv" dmcf-ptype="general">연구를 이끈 배명호 책임연구원은 "전자가 위상 상태뿐 아니라 일반 전자 상태도 오가며 양자 간섭할 수 있음을 보여준 것"이라고 설명했다. 이어 "원하는 위상 상태만 활용하려면 일반 전도 상태가 개입하지 않도록 도핑과 게이트를 정밀하게 제어하는 게 중요하다는 뜻"이라고 해석했다.</p> <p contents-hash="667ca79b85674a2c97b309a4768c8a2adc48cb94fbfa9f58fdbe09bcfcdb84b8" dmcf-pid="U221K4sAHS" dmcf-ptype="general">최상준 GIST 교수는 "서로 다른 전자 상태의 간섭을 이해하고 제어하는 원리는 향후 위상 양자소자 설계에도 활용될 수 있을 것"이라고 전망했다. </p> <p contents-hash="a23f86a18cf8a4cc6db94d39e5490ac835bb5db1af8fc664dff45ce6dd74d875" dmcf-pid="uVVt98Oc1l" dmcf-ptype="general">박건희 기자 wissen@mt.co.kr<br><a href="https://www.mt.co.kr/?utm_source=daum&utm_medium=article_text_ad&utm_campaign=mystocksolution" target="_blank">[내 주식이 궁금할땐 머니투데이]</a></p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 머니투데이 & mt.co.kr. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.</p> 관련자료 이전 "누구나 카톡으로 AI 쓴다"…카카오·LG 메가 컨소시엄 08-19 다음 “머리카락 1/5크기, 전자파 99.9999999% 차단”…‘스텔스 필름’ 등장 08-19 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
