일본 이화학연구소(RIKEN) : 실리콘 기반 큐비트 시스템에서 오류 정정을 시연하다.

[일본 이화학연구소(RIKEN)의 연구원들이 실리콘 기반 3큐비트 양자 컴퓨팅 시스템에서 오류 정정을 시연함으로써 대규모 양자 컴퓨팅을 향한 주요 발걸음을 내디뎠습니다]

양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 다루기 힘든 특정 중요한 문제를 해결할 수 있으므로 오늘날 뜨거운 연구 분야가 되고 있습니다.

그러나 고전 컴퓨터와 완전히 다른 방식으로 만들어져야 하므로 주변 잡음 및 결맞음과 같은 기타 문제에 매우 민감하고 정확한 계산을 수행하려면 오류 정정이 필요합니다.

그렇기 때문에 오늘날 중요한 과제 중 하나는 양자 계산에 사용되는 기본 단위인 “큐비트”로 가장 잘 작동할 수 있는 시스템을 선택하는 것인데요.

최근 10여년에 걸쳐 개발되기 시작한 실리콘 기반 양자 기술은 일반적으로 수십억 개의 트랜지스터를 작은 칩에 집적하는데 사용되는 것과 유사한 반도체 나노 구조를 활용하고 있습니다.

그러나 실리콘 기반 기술의 가장 큰 문제점 중 하나는 오류 정정 기술이 부족하다는 점입니다. 

연구자들이 이전에 2개의 큐비트 제어를 시연했지만 3개의 큐비트 시스템에 필요한 오류 정정에는 충분하지 않은 것으로 보고 있습니다.

하지만 네이처에 발표된 이 연구에 따르면, 실용적인 양자 컴퓨터의 성취로 가는 길을 낼 수 있을 것으로 보이는데요.

RIKEN의 연구원들은 3큐비트 토폴리(Toffoli) 타입 양자 게이트를 구현함으로써 실리콘에서 처음으로 양자 오류 정정 프로토타입을 제공하게 되었고,

3-큐비트 시스템(실리콘에서 가장 큰 큐비트 시스템 중 하나)의 완전한 제어를 시연함으로써 이 위업을 달성했습니다.

그들의 다음 목표는 실리콘 기반 양자 소자를 대규모로 제조할 수 있는 반도체 산업 그룹과 협업하여 큐비트 시스템의 규모를 키우는 것이라고 합니다. 

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상세내용 확인 링크[출처] : Kenta Takeda, Quantum error correction with silicon spin qubits