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[IT뉴스]상온 양자컴퓨터 구현할 핵심기술 세계 첫 '개발-제어' 성공
온카뱅크관리자
조회:
24
2024-06-11 09:28:45
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">표준연 주도 KAIST·성균관대·미국 로렌스 버클리 연구소 공동</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="3sY5X0me77"> <p dmcf-pid="0GUBzVYczu" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)상온에서 작동하는 양자컴퓨터 시대가 조만간 열릴 전망이다.</p> <p dmcf-pid="p5q2K6ZwUU" dmcf-ptype="general">한국표준과학연구원(KRISS)은 국제 공동 연구로 세계 처음 2차원 상온에서 스커미온을 생성하고 제어하는 데 성공했다고 11일 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="UryXGFwMFp" dmcf-ptype="general">3차원 대비 소모 전력은 낮추고 양자 효과는 극대화할 수 있어 상온 양자컴퓨터나 AI 반도체 개발의 핵심 기반 기술로 활용 가능할 전망이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="uTFupbvaz0" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="KRISS 양승모 선임연구원(왼쪽)과 황찬용 책임연구원. 2차원 스커미온 소자의 성능을 측정하고 있다.(사진=KRISS)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/11/ZDNetKorea/20240611092847196waul.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="1kTV9P5rFB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/11/ZDNetKorea/20240611092847196waul.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> KRISS 양승모 선임연구원(왼쪽)과 황찬용 책임연구원. 2차원 스커미온 소자의 성능을 측정하고 있다.(사진=KRISS) </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="7398fMFOz3" dmcf-ptype="general"><span>스커미온(Skyrmion)은 소용돌이 모양으로 배열된 스핀(Spin) 구조체다. 이론상 수 나노미터까지 줄일 수 있어 매우 적은 전력으로도 이동할 수 있다.</span></p> <p dmcf-pid="zQgcjrP3zF" dmcf-ptype="general">이때문에 현실에서 스커미온을 자유자재로 만들고 조작할 수 있다면 초저전력·초고성능의 차세대 소자를 개발할 수 있기 때문에 관련 연구가 활발하다.</p> <p dmcf-pid="qX7KB4HE0t" dmcf-ptype="general">연구팀은 상온의 2차원 자석 표면에 매우 미세한 전압과 자기장을 공급해 스커미온을 구현한 후, 생성된 스커미온에 전류를 가해 원하는 방향으로 제어를 시도했다.</p> <p dmcf-pid="BNOShYaVu1" dmcf-ptype="general">실험 결과, 기존 3차원에 비해 스커미온 제어에 소비되는 전력이 1천분의 1정도인 것을 확인했다. 크기도 10배 이상 작아져 안정성·속도 측면에서 유리하다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="bJkmwhdz75" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="표준연이 개발한 2차원 스커미온 제어 모식도.(사진=KRISS)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/11/ZDNetKorea/20240611092848506xxav.jpg" data-org-width="478" dmcf-mid="t84rDCe7pq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/11/ZDNetKorea/20240611092848506xxav.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 표준연이 개발한 2차원 스커미온 제어 모식도.(사진=KRISS) </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="KTFupbvauZ" dmcf-ptype="general">2차원 스커미온의 상온 발현 기술은 최근 미국과 중국에서도 발표됐지만, 발현과 전기적 제어를 모두 성공한 사례는 이번이 세계 처음이다.</p> <p dmcf-pid="9CXF1uIi3X" dmcf-ptype="general">양자기센싱그룹 양승모 선임연구원은 "지난 해 2월 3차원 스커미온 트랜지스터를 개발한 지 약 1년 만에 2차원 환경에서도 생성·제어하는 데 성공했다"며 "차세대 스핀트로닉스(Spintronics) 소자 개발에 한 발 더 다가서게 됐다"고 말했다.</p> <p dmcf-pid="2chyvXA80H" dmcf-ptype="general">양 선임 연구원은 "이번 기술은 상온에서 스커미온의 양자 현상을 극대화해 상온 큐비트 제작에 활용할 수 있다"며 "초저온 환경에서만 구동하던 기존 양자컴퓨터의 한계를 넘은 ‘상온 양자컴퓨터’ 개발의 문을 연 것"이라고 의미를 부여했다.</p> <p dmcf-pid="V6LjaD8tFG" dmcf-ptype="general">양 선임 연구원은 또 "AI의 발전과 함께 전력 수요가 폭증하면서 초저전력 반도체 소자의 필요성이 커지는 추세”라며 “이번에 개발한 스커미온 제어 기술을 응용하면 차세대 AI 반도체 소자도 설계할 수 있을 것”이라고 기대감을 나타냈다.</p> <p dmcf-pid="fMNEcsxpuY" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부 나노및소재기술개발사업의 지원을 받은 이 연구는 KRISS 양자기술연구소 양자자기센싱그룹과 KAIST 김갑진 교수 연구팀, 성균관대학교 이창구 교수 연구팀, 미국 로렌스 버클리 국립 연구소(LBNL) 임미영 박사가 공동으로 참여했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="44iaokf5pW" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="2차원 환경에서 구현한 스커미온의 전기적 제어 실험 이미지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/11/ZDNetKorea/20240611092849752yiym.jpg" data-org-width="565" dmcf-mid="FzVP8e0C7z" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/11/ZDNetKorea/20240611092849752yiym.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 2차원 환경에서 구현한 스커미온의 전기적 제어 실험 이미지 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="8nDOmSiBUy" dmcf-ptype="general">연구결과는 지난 달 국제 학술지 술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, IF: 29.4)에 게재됐다.</p> <p dmcf-pid="6fJgLcVZ3T" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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