양자컴퓨터 냉각 비용 10분의 1로 줄인다 작성일 04-28 23 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">ETRI, 차세대 양자소재 확보</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="6iQz0sUZRL"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="36388e0520a732d25c4111adf9a9e8857eb4b372dda74d861483015638ec0fdf" dmcf-pid="PnxqpOu5Ln" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="양자컴퓨터는 물리 현상인 양자 중첩상태를 정보처리에 활용해 기존 슈퍼컴퓨터로 계산이 불가능한 문제를 해결할 수 있다. 게티이미지뱅크" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/28/dongascience/20260428113934421momk.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="8ZTEN9AiMo" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/28/dongascience/20260428113934421momk.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 양자컴퓨터는 물리 현상인 양자 중첩상태를 정보처리에 활용해 기존 슈퍼컴퓨터로 계산이 불가능한 문제를 해결할 수 있다. 게티이미지뱅크 </figcaption> </figure> <p contents-hash="5e8dd39befca01172b1e70558c9a97cec6190ec5bc338eb168bd89d0d0b86836" dmcf-pid="QLMBUI71Li" dmcf-ptype="general">양자컴퓨터를 구현하는 방식 중 하나인 초전도 양자컴퓨터는 극저온에서 작동한다. 극저온 환경 구축은 초전도 양자컴퓨터 상용화의 가장 큰 걸림돌이다. 국내 연구진이 극저온 냉각 문제를 해결할 차세대 소재와 공정 기술을 개발했다.</p> <p contents-hash="6eaf256d57f7d1e1523afa69806ab983b00f26e00c309c12d9f4dad6ccb18250" dmcf-pid="xoRbuCztdJ" dmcf-ptype="general">한국전자통신연구원(ETRI)은 위상절연체 기반 차세대 양자소자 구현을 위한 핵심 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '어플라이드 서피스', '사이언스 어드밴시스', '크리스털 그로스 앤드 디자인' 등에 잇따라 게재됐다.</p> <p contents-hash="d0e7bfe3c9ee7806474eede3938e76e45a57e2c91be7b0acfb7b0d59ff09f887" dmcf-pid="ytYrcfEoJd" dmcf-ptype="general">현재 초전도 양자컴퓨터는 절대영도인 섭씨 영하 273.15도(℃)에 가까운 수준의 극저온에서만 작동한다. 절대영도를 만들려면 수십억 원짜리 특수 냉각 장치가 필요하다. 특수 냉각 장치는 컨테이너 크기 정도여서 산업 현장에 들여놓기 어렵다.</p> <p contents-hash="f9e24da08abcc4c2bfbe1fb2a41dcc1031842f25102e9266c9e96227bcb36e91" dmcf-pid="WFGmk4Dgie" dmcf-ptype="general">연구팀은 초전도 양자컴퓨터의 작동 온도를 영하 272~269도로 올리는 데 집중했다. 수치상으로는 매우 낮은 온도지만, 현재 초전도 양자컴퓨터가 요구하는 영하 273.14도보다 몇 도 높은 것만으로도 냉각 난이도가 크게 달라진다. 우주 공간의 평균 온도와 비슷한 수준이다.</p> <p contents-hash="4c48ba8f27157da14f5d516fc07d5174c836687ae4ac015990c971c6281c4b6f" dmcf-pid="Y3HsE8waiR" dmcf-ptype="general">영하 272~269도의 온도 정도면 수십억 원짜리 특수 장치 대신 상대적으로 저렴한 범용 냉동기로도 충분해 냉각 비용을 10분의 1로 줄일 수 있다. 장비 크기도 컨테이너급 크기에서 냉장고 크기로 작아질 수 있다.</p> <p contents-hash="15925e1df6d6b0690726bc8e39490e79c7081ac9306e36b2ad3ee5956f30afd4" dmcf-pid="G0XOD6rNnM" dmcf-ptype="general">이번 연구의 핵심은 '위상절연체'라는 특이한 양자 소재다. 위상절연체는 물질 안쪽으로는 전기가 흐르지 않지만 겉면에서만 전기가 통하는 독특한 성질을 갖고 있다.</p> <p contents-hash="8bba2908bd7591fa4da12360e912dad573618c676de9bf315815bbbe2c72fd7b" dmcf-pid="HP9tHAZvdx" dmcf-ptype="general">연구팀은 대표적인 위상절연체인 비스무스 셀레나이드를 공장에서 쓸 수 있는 지름 약 10cm 원판 위에 고르게 키우는 데 성공했다. 기존에는 손톱만 한 크기에서만 만들 수 있던 것을 크게 넓힌 것이다.</p> <p contents-hash="0289c73bc86aa5f4801cc4e9ef7ee7d049da3a04e9df8d255ef5d5a70598383b" dmcf-pid="XQ2FXc5TMQ" dmcf-ptype="general">연구팀은 초전도체와 위상절연체를 붙일 때 생기는 문제도 풀었다. 두 물질을 맞붙이면 초전도체 속 구리 원자가 위상절연체 쪽으로 스며들어 성능이 나빠진다.</p> <p contents-hash="fc3a1ba5e80a7e1c02ecee167eb041b46beede45515628aab01e3c725194cefd" dmcf-pid="ZxV3Zk1yiP" dmcf-ptype="general">연구팀은 두 물질 사이에 머리카락 굵기의 수만분의 1밖에 안 되는 얇은 셀레늄 막을 끼워 구리가 넘어가지 못하게 막았다. 덕분에 기존보다 높은 온도에서도 초전도 성질이 유지되는 조건을 갖췄다.</p> <p contents-hash="ee369b2fdd4651aeaba83aa72a0930324efa104f7c843c4587c954c71df72453" dmcf-pid="5Mf05EtWL6" dmcf-ptype="general">연구팀은 소재 성장부터 두 물질의 접합면 분석, 공정 기술까지 양자소자 구현에 필요한 전 과정의 원천기술을 확보했다. 앞으로 영하 272~269도에서 작동하는 초전도 큐빗(양자컴퓨터의 정보 처리 기본 단위) 소자를 실제로 만드는 것이 목표다.</p> <p contents-hash="93508ce7211c636574bd90315b92147b453f37941387f104e7188349520a12b5" dmcf-pid="1R4p1DFYd8" dmcf-ptype="general">이우정 ETRI 위상절연체창의연구실장은 "소재 성장부터 접합면 제어까지 전 과정 기술을 확보한 데 의미가 있다"며 "확보한 소재 기술과 초전도 공진기 기술을 결합해 경제적이고 실용적인 양자컴퓨팅 플랫폼 구현을 추진할 계획"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="dbd1d4d2580b2014ab5a959092ea25994daaf1cd95bf5eefceb1ae4413a91c74" dmcf-pid="te8Utw3Ge4" dmcf-ptype="general">[임정우 기자 jjwl@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 박봄 “그녀는 필리핀 공주” 마약 저격 반성 후, 산다라박 여유로운 일상 포착 04-28 다음 류제명 "LGU+ 번호 노출 임시체계 조속 개선"…김종철 "성착취물 무관용 대응" 04-28 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
