캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스의 물리학자 펑 웨이(Peng Wei)가 이끄는 연구팀이 트리곤 텔루륨(trigonal tellurium)과 금을 결합하여 새로운 2차원 인터페이스 초전도체를 개발했습니다. 이 혁신적인 소재는 현재 양자 컴퓨터에서 사용되는 기존 소재보다 양자 정보를 보다 신뢰성 있게 전송하고 처리할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 기존 소재는 종종 오류가 발생하는 문제를 겪고 있습니다.
연구팀은 비자성 트리곤 텔루륨을 표면 상태 초전도성을 나타내는 얇은 금 필름과 통합하여 이 성과를 달성했습니다. 그들은 인터페이스에서 잘 정의된 스핀 편극(spin polarization)을 가진 양자 상태를 관찰하였으며, 이는 양자 정보의 기본 단위인 큐비트(qubit)를 생성할 수 있는 잠재력을 나타냅니다.
웨이는 이 새로운 초전도체에서 키랄(chiral) 소재와 금 사이의 깨끗한 인터페이스의 중요성을 강조하며, 이 초전도체에서의 스핀 에너지가 기존 초전도체보다 여섯 배 더 향상되었다고 밝혔습니다. 이 향상은 이 소재로 만들어진 큐비트가 더 안정적이고 견고할 수 있음을 시사하며, 환경적 요인이 양자 계산을 방해할 때 발생하는 디코히어런스(decoherence)의 가능성을 줄일 수 있습니다.
이 새로운 초전도체의 특성은 더 크고 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨터의 길을 열 수 있습니다. 웨이는 그들의 소재가 확장 가능하고 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨팅 구성 요소 개발을 위한 유망한 후보가 될 수 있다고 언급하며, 기존 기술의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
만약 성공한다면, 이 연구는 현재 비양자 시스템의 신뢰성과 맞먹는 양자 컴퓨터로 이어질 수 있으며, 컴퓨팅 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 양자 컴퓨터는 전통적인 슈퍼컴퓨터가 수천 년 걸리는 계산을 몇 초 만에 수행할 수 있습니다. 처리 능력에 대한 수요가 증가하는 가운데, 특히 AI 컴퓨팅에서 이 발전은 데이터 센터와 발전소 확장의 환경적 부담 없이 필요한 능력을 제공할 수 있을 것입니다.
* 이 글은
tomshardware.com의 기사를 요약한 것입니다. 전체 기사의 내용은
이곳에서 확인하실 수 있습니다.