인텔, 양자 컴퓨터 '극저온' 한계 극복 가능성 시사...연구 결과 네이처 발표

인텔은 큐텍(QuTech)과 협력해 양자 컴퓨팅의 기본 단위인 ‘핫’ 큐비트를 1켈빈(K) 이상의 온도에서 성공적으로 제어했다는 연구 논문을 네이처(Nature)지에 발표했다고 17일 밝혔다. 0K는 섭씨 -273.15도를 말한다.

인텔 측은 이 연구에 대해 "일관성 있는 제어로 두 개의 큐비트가 단일 큐비트 당 최대 99.3%의 정확도를 달성했다"며 "미래 양자 시스템의 극저온 제어와 단일 전자 트랜지스터와 유사한 실리콘 스핀 큐비트의 잠재력을 증명한 것이고, 하나의 패키지로 제공된다"고 설명했다.

짐 클라크(Jim Clarke) 인텔 랩 양자 하드웨어 디렉터는 “이번 발표는 실리콘 스핀 큐비트 연구에 있어서 의미 있는 도약"이라며 "실리콘 스핀 큐비트는 인텔이 지난 50년간 제조해 온 트랜지스터와 유사하기에 이를 기반으로 상업 수준의 양자 시스템을 개발하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.

양자 컴퓨팅을 실용적으로 사용하기 위해서는 높은 수준의 정확도를 가진 수천 개의 큐비트를 동시에 확장하고 제어할 수 있어야 한다. 그러나 현재 양자 시스템 설계는 전체적인 시스템 크기, 큐비트의 정확도, 특히 대규모로 양자를 관리하는데 필요한 전자 제어장치의 복잡성 때문에 제한된다.

양자 컴퓨터는 밀리켈빈(millikelvin) 범위에서만 작동할 수 있다고 증명됐다. 초극저온에서만 가능한 분야였지만, 이번 연구로 이보다 조금 더 높은 온도에서 작동할 수 있다는 가설이 입증된 것이다.

큐비트에 저장된 양자 정보는 큐비트가 절대 영점(-273℃ 또는 0 켈빈)으로 냉각되지 않는 한 일반적으로 빠르게 손실된다. 네이처지에 발표한 연구에서, 인텔과 큐텍은 온도가 높고 밀도가 높으며 일관성이 있는 큐비트의 작동을 처음으로 입증했다. 이 소형 큐비트들은 높은 수준과 비교적 고온에서 작동한다.