[앵커]
반도체가 아닌 전자의 물리적 특성을 기억소자로 활용하는 양자 컴퓨터는 기존 슈퍼컴보다 훨씬 빠른 계산이 가능한 미래형 컴퓨터로 큰 주목을 받고 있지요.

본격적인 양자컴퓨터 개발까지는 해결해야 할 기술적 어려움들이 많이 남아있지만 우리 연구진이 양자 컴퓨터 시대를 앞당길 수 있는 중요한 실마리를 찾았다고 합니다.

이정우 기자의 보도입니다.

[기자]
반도체가 아닌 전자의 스핀을 기억소자로 활용하는 양자컴퓨터.

기존 컴퓨터의 0 또는 1로 나타내는 '비트' 대신 데이터가 0 이면서 1이 될 수 있는 양자역학계 고유 특성인 '중첩'을 이용한 '큐비트'를 정보단위로 사용합니다.

내부는 절연체이지만 표면에서는 전기가 흐르는 위상절연체는 에너지 손실 없이 전기전도가 가능한 저전력 소자로 차세대 양자컴퓨터 소재로 떠오르고 있습니다.

이 위상절연체 표면의 전자특성을 제어할 수 있는 기술이 개발돼 스핀트로닉스 소자 개발과 양자컴퓨터 실용화를 앞당길 전망입니다.

[이상길 / 기초과학지원연구원 전자현미경연구부 : 저희 투과전자현미경은 동종 투과전자현미경의 단점을 보완한 수차 보정기를 달아 원자 단위의 분해능을 높일 수가 있습니다.]

한국기초과학지원연구원과 그리스, 아랍에미레이트 국제 공동 연구팀은 2차원 전자가스 상태인 위상절연체 표면에서 놀랄만한 표면 궤도자성이 나타남을 발견했습니다.

3차원 위상절연체 물질로 주목받고 있는 비스무스셀레나이드에 비스무스층을 삽입하는 방법으로 전자도핑 효과를 만들고 이로 인한 궤도자성의 특성을 확인한 겁니다.

이번 연구로 그동안 어려움이 컸던 전자의 스핀 상태를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 에너지를 거의 사용하지 않고 빛의 속도로 전자전도를 제어할 수 있게 됐습니다.

[김해진 / 기초과학지원연 융합소재EM연구팀 : 큐비트를 안정적으로 정보의 전달을 하는데 있어서 정보의 손실 없이 정보의 전달을 안정적으로 이룰 수 있다는 재료를 발견하고 그 성질을 해석했다는 데 의의가 있습니다.]

양자컴퓨터 실용화에 도움을 줄 이번 연구는 세계적 과학지 네이처가 발행하는 재료과학 전문지 'NPG 아시아 머티리얼즈' 온라인판에 실렸습니다.

YTN 이정우[[email protected]]입니다.

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