오늘날 가장 빠른 컴퓨터가 몇 년 걸려 계산할 수식을 단 몇 초 안에 끝낼 수 있는 양자 컴퓨터의 기초 기술이 개발됐다고 미국 과학자들이 밝혔다.
미국 상무부 산하 국립표준기술연구소 연구진은 상대 원자의 움직임과 완벽한 대위(對位)를 이루며 춤추는 원자들로 이루어진 수천 개의 원자 쌍을 레이저로 공중에 떠 있게 하는 기술을 개발했다고 네이처지 최신호에 발표했다.
연구진은 초저온 상태의 원소 루비듐(Rb) 원자 쌍들이 지속적으로 위치를 바꾸도록 하는 데 성공해 양자 컴퓨터의 자료 저장 및 처리 속도를 획기적으로 증가시킬 수 있었다.
현재 사용되는 컴퓨터에서는 0과 1 두 개의 숫자, 즉 비트가 정보 저장의 최소 단위지만 양자 컴퓨터에서는 0과 1 대신 양자 정보의 기본 단위인 큐비트(qubit)를 사용한다.
큐비트는 전등 스위치를 반만 켠 것처럼 0과 다양한 1의 위치 사이에서 진동하면서 디지털 컴퓨터와 달리 0과 1의 상태를 동시에 표시해 엄청난 속도로 복잡한 계산을 할 수 있다.
연구진은 하나의 점 위에 고정시킨 6개의 레이저 다발 속에 원자 쌍들을 고립시킴으로써 원자들을 통일된 형태로 공중에 떠 있게 만들었다.
연구진은 공중에 떠 있는 원자를 공중에서 계속 회전하는 두 개의 마법 동전으로 묘사하고 “이들이 회전할 때 하나가 앞면을 보이면 다른 하나는 반드시 뒷면을 보이는 상태를 유지한다”고 설명했다. |
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