인텔 - 큐 텍 , 양자 컴퓨터 실용 화 위한 ‘ 핫 큐비트 ’ 제어 성공 - ITDaily 
 인텔 - 큐 텍 , 양자 컴퓨터 실용 화 위한 ‘ 핫 큐비트 ’ 제어 성공 1 켈빈 이상 에서 큐비트 제어 성공 … 양자 컴퓨터 의 구조 적 복잡 성 개선 기대 
 [ 아이티 데일리 ] 인텔 은 큐 텍 ( QuTech ) 과 협력 해 양자 컴퓨터 실용화 를 위한 기술 연구 에 성공 했 다고 17 일 밝혔 다 . 
 인텔 이 네이처 ( Nature ) 지 를 통해 발표 한 연구 논문 에 따르 면 , 양사 는 1 켈빈 ( 1 K , - 272 . 15 ℃) 이상 의 온도 에서 큐비트 ( Qubit , Quantum bit ) 를 제어 하 는 데 에 성공 했 다 . 또한 1 . 1 켈빈 의 양자 회로 에서 99 . 3 % 의 정확도 로 두 개 의 큐비트 를 동시 에 제어 하 는 데 에 도 성공 했 다 . 
 큐비트 ( Qubit , Quantum bit ) 는 양자 컴퓨터 의 연산 을 위한 기본 단위 다 . 일반 적 인 컴퓨터 는 0 혹은 1 의 값 을 갖 는 비트 ( bit ) 를 기본 단위 로 사용 하 지만 , 양자 컴퓨터 는 0 과 1 의 값 을 동시 에 갖 는 큐비트 를 사용 한다 . 따라서 양자 컴퓨팅 을 실용 적 으로 사용 하 기 위해서 는 수천 개 의 큐비트 를 동시 에 확장 및 제어 할 수 있 어야 하 고 , 각각 의 큐비트 에 대해 높 은 수준 의 정확도 를 유지 해야 한다 . 
 문제 는 절대 영도 에서 전자 장치 사용 이 불 가능 하 다는 점 이 다 . 큐비트 의 정보 를 유지 하 기 위해서 는 절대 영도 에 가까운 온도 가 필요 하 지만 , 큐비트 를 제어 하 기 위한 전자 장치 들 은 절대 영도 에서 작동 하 지 않 는다 . 필연 적 으로 큐비트 와 전자 장치 들 은 냉장고 의 안팎 으로 분리 돼야 하 고 , 이 를 서로 연결 하 기 위한 수백 개 의 케이블 들 이 필요 하 다 . 이 는 양자 시스템 의 구조 를 복잡 하 게 만들 고 실용화 · 소형 화 를 가로막 는 중대 한 문제점 이 다 . 
 지난해 12 월 , 인텔 은 극저온 환경 에서 큐비트 를 제어 할 수 있 는 제어 칩 ‘ 호스 리지 ( Horse Ridge ) ’ 를 발표 한 바 있 다 . ‘ 호스 리지 ’ 는 인텔 의 22 나노 ( nm ) 핀 펫 ( FinFET ) 공정 으로 제작 되 며 , 큐비트 제어 에 필요 한 명령 들 을 전자기 펄스 로 변환 하 는 무선 주파수 프로세스 로 작동 한다 . 하 지만 ‘ 호스 리지 ’ 역시 최저 4 켈빈 ( - 269 . 15 ℃) 에서 작동 하 도록 설계 됐 기 에 , 큐비트 가 담긴 극저온 냉장고 와 완전히 통합 하 는 것 은 불 가능 하 다 . 
 ▲ 인텔 의 극저온 큐비트 제어 칩 ‘ 호스 리지 ’ 
 인텔 과 큐 텍 의 연구 는 기존 의 인식 보다 높 은 1 켈빈 ( - 272 . 15 ℃) 이상 의 온도 에서 큐비트 를 제어 하 는 ‘ 핫 큐비트 ( hot Qubit ) ’ 를 다루 고 있 다 . 이번 연구 에서 양사 는 1 켈빈 이상 의 온도 에서 실리콘 큐비트 를 일관 성 있 게 제어 하 는 데 에 성공 했 다 . 만약 보다 높 은 온도 에서 큐비트 를 제어 할 수 있 다면 , 냉장고 안팎 으로 나뉘 어 있 던 큐비트 와 전자 장치 를 동일 한 칩 에 통합 함 으로써 양자 컴퓨터 의 구조 적 복잡 함 을 크 게 개선 할 수 있 을 것 이 다 . 
 짐 클라크 ( Jim Clarke ) 인텔 랩 양자 하드웨어 디렉터 는 “ 이번 발표 는 실리콘 스핀 큐비트 연구 에 있 어서 의미 있 는 도약 이 며 , 상업 수준 의 양자 시스템 을 개발 하 는 데 도움 이 될 것 이 라고 생각 한다 ” 면서 , “ 높 은 정확도 를 유지 하 면서 높 은 온도 에서 작동 할 수 있 는 핫 큐비트 의 발견 으로 , 성능 에 영향 을 주 지 않 으면서 도 로컬 큐비트 제어 의 선택 폭 을 확대 할 수 있 을 것 ” 이 라고 말 했 다 . 
 한편 인텔 과 큐 텍 은 공동 연구 를 통해 단일 시스템 에 의한 두 개 의 ‘ 핫 큐비트 ’ 제어 에 도 성공 했 다고 밝혔 다 . 지금 까지 두 개 의 큐비트 를 동시 에 제어 하 는 것 은 40 밀리 켈빈 ( 0 . 04 켈빈 ) 에서 만 가능 했 다 . 양사 는 1 . 1 켈빈 에서 두 개 의 큐비트 를 동시 에 제어 하 면서 도 각각 의 큐비트 의 정확도 를 99 . 3 % 까지 높이 는 데 에 성공 했 다 . 
 인텔 측 은 “ 연구 팀 은 스핀 큐비트 의 성능 이 45 밀리 켈빈 에서 1 . 25 켈빈 범위 내 에서 가장 적 은 영향 을 받 는다는 것 을 확인 했 다 ” 며 , “ 우리 는 이번 연구 를 통해 두 개 의 큐비트 를 동시 에 조작 하 는 우수 한 전자 스핀 제어 능력 과 정확 한 시스템 튜닝 성능 을 입증 했 다 ” 고 강조 했 다 . 
 2020 년 04 월 17 일 ( 금 ) 18 : 49 : 57 김성수 기자 kimss 56 @ itdaily . kr 메일 보내 기 ㅣ 기자 의 다른 기사 보 기