연구원들은 전체 실리콘 양자 인터넷을 가능하게 하는 누락된 광자 링크를 찾습니다.

연구원들은 전체 실리콘 양자 인터넷을 가능하게 하는 누락된 광자 링크를 찾습니다.
날짜:
2022년 7월 13일
원천:
사이먼 프레이저 대학교
요약:
연구원들은 양자 기술 개발에서 결정적인 돌파구를 마련했습니다. 그들의 연구는 150,000개 이상의 실리콘 'T 센터' 광자 스핀 큐비트에 대한 관찰을 설명하며, 이는 대규모로 확장 가능한 양자 컴퓨터와 이를 연결할 양자 인터넷을 구축할 즉각적인 기회를 열어주는 중요한 이정표입니다.

Simon Fraser University의 연구원들은 양자 기술 개발에서 결정적인 돌파구를 마련했습니다.

오늘 Nature 에 발표된 그들의 연구는 150,000개 이상의 실리콘 'T 센터' 광자 스핀 큐비트에 대한 관찰을 설명합니다.

양자 컴퓨팅은 화학, 재료 과학, 의학 및 사이버 보안을 포함한 다른 많은 분야의 발전을 가능하게 할 수 있는 오늘날의 슈퍼컴퓨터의 능력을 훨씬 능가하는 컴퓨팅 성능을 제공할 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

이를 실현하려면 처리 능력을 제공하는 안정적이고 수명이 긴 큐비트와 이러한 큐비트를 대규모로 연결할 수 있도록 하는 통신 기술을 모두 생산해야 합니다.

과거 연구에 따르면 실리콘은 업계에서 가장 안정적이고 수명이 긴 큐비트를 생성할 수 있습니다. 이제 Daniel Higginbottom, Alex Kurkjian 및 공동 저자가 발표한 연구는 실리콘의 특정 발광 결함인 T 중심이 큐비트 사이에 '광자 연결'을 제공할 수 있다는 원리 증명을 제공합니다. 이것은 SFU 물리학과의 SFU Silicon Quantum Technology Lab에서 나온 것으로, 캐나다 Silicon Quantum Technologies 연구 위원장인 Stephanie Simmons와 명예 교수인 Michael Thewalt가 공동으로 이끌었습니다.

"이 작업은 단일 T 센터신 절연의 첫 번째 측정이며 실제로 광학 측정만으로 수행되는 실리콘의 단일 스핀에 대한 첫 번째 측정입니다."라고 Stephanie Simmons가 말했습니다.

"고성능 스핀 큐비트와 광자 생성을 결합한 T 센터와 같은 이미터는 두 개의 서로 다른 양자 기술을 인터페이스할 필요 없이 처리 및 통신을 함께 처리할 수 있기 때문에 확장 가능하고 분산된 양자 컴퓨터를 만드는 데 이상적입니다. 하나는 처리용이고 다른 하나는 통신용입니다."라고 Simmons는 말합니다.

또한 T 센터는 오늘날의 광역 광섬유 통신 및 통신 네트워크 장비가 사용하는 동일한 파장의 빛을 방출하는 이점이 있습니다.

"T 센터를 사용하면 본질적으로 다른 프로세서와 통신하는 양자 프로세서를 구축할 수 있습니다."라고 Simmons는 말합니다. "실리콘 큐비트가 데이터 센터 및 광섬유 네트워크에서 사용되는 동일한 대역에서 광자(빛)를 방출하여 통신할 수 있으면 양자 컴퓨팅에 필요한 수백만 개의 큐비트를 연결하는 것과 동일한 이점을 얻을 수 있습니다."

실리콘을 사용한 양자 기술 개발은 양자 컴퓨팅을 빠르게 확장할 수 있는 기회를 제공합니다. 글로벌 반도체 산업은 이미 엄청난 정밀도로 실리콘 컴퓨터 칩을 대규모로 저렴하게 제조할 수 있습니다. 이 기술은 스마트폰에서 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 현대 컴퓨팅 및 네트워킹의 중추를 형성합니다.

Simmons는 "실리콘에서 양자 컴퓨팅 프로세서를 만드는 방법을 찾음으로써 양자 제조를 위한 완전히 새로운 산업을 창출하는 대신 기존 컴퓨터를 제조하는 데 사용된 수년간의 개발, 지식 및 인프라를 모두 활용할 수 있습니다."라고 말합니다. "이는 양자 컴퓨터를 위한 국제 경쟁에서 거의 극복할 수 없는 경쟁 우위를 나타냅니다."