양자컴퓨터 필수 조건…'극저온 초고속 소자' 기술 확보
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양자컴퓨터 필수 조건…'극저온 초고속 소자' 기술 확보
  • 이준희
  • 승인 2022.06.24 14:36
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[사진=경기도 제공]
[사진=경기도 제공]

경기도의 지원을 받은 국내 연구팀이 양자컴퓨터 개발에 필수 조건인 극저온 초고속 소자의 제작 기술을 확보했다.

24일 도에 따르면 지난 16일(현지시간) 미국 호놀룰루에서 열린 VLSI 기술 심포지엄에서 국내 연구팀이 '모놀리식 3차원 집적 극저온 초고속 소자' 연구 결과를 발표했다.

연구팀은 한국과학기술원 전기·전자공학부(김상현 교수·정재용 박사과정)와 한국나노기술원 김종민 박사, 한국기초과학지원연구원 박승영 박사 등으로 구성됐다.

VLSI 기술 심포지엄은 국제전자소자학회(IEDM)와 함께 반도체 소자 분야 최고 권위로 꼽힌다.

양자컴퓨터는 큐비트 하나에 0과 1을 동시에 담아 여러 연산을 한 번에 처리할 수 있는 컴퓨터로 최근 IBM, 구글 등의 글로벌 기업이 제작에 성공하며 차세대 컴퓨터로 주목 받고 있다.

기존 컴퓨터의 정보 단위인 비트는 1비트당 1개의 값만 가지는데 비해 양자컴퓨터의 정보 단위인 큐비트는 1큐비트가 0과 1, 두 개의 상태를 동시에 갖고 있다.

따라서 1큐비트는 1비트에 비해 2배 빠른 계산을 할 수 있고 2큐비트, 4큐비트, 8큐비트로 큐비트 수가 선형적으로 커질수록 처리 계산 속도가 4배, 8배, 16배로 늘어난다.

대규모 양자컴퓨터 개발을 위해 큐비트를 제어·해독하는 소자 개발이 선행돼야 하는데 연구팀은 큐비트 회로 위에 저전력·저잡음·초고속 특성이 뛰어난 III-V(주기율표 III족 원소와 V족 원소)화합물 반도체와 HEMT(고전자 이동도 트랜지스터)를 3차원으로 집적해 수천 혹은 수만 개의 큐비트가 연결 가능한 구조를 제시했다.

도 관계자는 "이번에 발표된 기술은 양자컴퓨터는 물론 차세대 6G 무선통신 등 다양한 분야에서 응용할 수 있어 확장성이 매우 크다"며 "양자컴퓨터의 실용화를 앞 당길 수 있는 기술"이라고 기대했다.


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