| 중국과학기술대학교, 반도체 초고속 양자 제어 역논리 유닛 구현 | ||
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 최근 중국과학기술대학교 궈광찬(郭光灿) 원사가 이끄는 중국과학원 양자정보중점실험실의 궈궈핑(郭国平)과 샤오밍(肖明) 교수는 협력자와 공동으로 반도체 양자점 시스템의 두개 전하 양자 비트(bit)로 제어하는 역논리 게이트를 성공적으로 구현하였다. 해당 성과는 'Nature Communications'에 발표되었다. 논리 게이트는 컴퓨터 연산의 기본적인 유닛, 즉 집적회로의 기본적인 모듈이다. 현대 컴퓨터의 핵심 부품은 완전 전자 제어의 반도체 칩 CPU로써 이와 호환할 수 있는 반도체 완전 전자 양자 제어 칩을 개발한는 것은 양자 컴퓨터 연구 개발의 중요한 방향이다. 궈궈핑 연구팀은 2013년의 반도체 초고속 단일 비트의 전하 양자 논리 게이트 개발에 이어, 최근 다중 양자 비트의 확대에서 중요한 성과를 거두었다. 해당 연구팀은 표준 반도체 마이크로 나노 가공 기법을 이용하여 다중 반도체를 강결합한 전자 제어 양자점 구조를 설계 제조함으로써 두개 양자 비트 간의 결합 강도를 100 마이크로 전자볼트 이상으로 향상시켰다. 동시에, 양자 비트의 논리적 제어에서 나타나는 고주파수 펄스 신호의 정확한 제어 등 문제점을 끊임없이 개선하여 펄스 시퀀스 간의 제어 정밀도를 피코초(ps) 수량급으로 향상시켰으며 또한 최종적으로 2개 전하 양자 비트의 제어 역논리 게이트를 구현함으로써 그 제어 시간을 100피코초 이내로 단축시켰다. 현재 전자 스핀 2개 양자 비트의 세계 최고 수준(100 피코초 수량급)에 비하여, 새로운 반도체 2개 양자 비트의 제어 속도는 수백 배로 향상되었다. 전하 코딩 단일 비트 및 2개 비트의 양자 논리 게이트의 실현은 2개 전하 양자 비트의 가간섭 시간이 비록 스핀 양자 비트에 비하여 약 2개 수량급밖에 짧아지지 않았지만 2개 수량급 이상의 빠른 논리 게이트 운산 속도를 갖게 하였다. 또한 완전 전자 제어가 쉽고 직접화가 가능하며 기존의 반도체 공정 기술과 호환할 수 있는 등 장점을 보유하고 있어 실용적인 반도체 양자 컴퓨팅 개발에 튼튼한 기반을 다졌다. 정보출처 : http://www.wokeji.com/kbjh/zxbd_10031/201507/t20150722_1449558.shtml |
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