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[IT뉴스]세계 최초 ‘상온 양자컴’ 가능성 열었다
온카뱅크관리자
조회:
19
2024-06-12 11:29:02
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">표준연 황찬용·양승모 박사팀<br>상온서 스커미온 생성·제어 성공<br>소모전력 낮추고 양자효과 극대화<br>AI반도체 개발 핵심기술 활용 전망</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="feOcF3rRut"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="4rtW86ZwF1" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국표준과학연구원 양승모(왼쪽)·황찬용 박사가 2차원에서 구현한 스커미온 소자의 성능을 측정하고 있다." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/12/ned/20240612112903146tiqu.jpg" data-org-width="620" dmcf-mid="7Imj1tDx7q" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/12/ned/20240612112903146tiqu.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국표준과학연구원 양승모(왼쪽)·황찬용 박사가 2차원에서 구현한 스커미온 소자의 성능을 측정하고 있다. </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="8mFY6P5rF5" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 세계 최초로 상온 양자컴퓨터 구현을 위한 핵심기술을 확보했다.</p> <p dmcf-pid="6RsAtFwMFZ" dmcf-ptype="general">한국표준과학연구원(KRISS)은 황찬용·양승모 박사 연구팀이 2차원 상온에서 스커미온(Skyrmion)을 생성하고 제어하는 데 성공했다고 12일 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="PeOcF3rRUX" dmcf-ptype="general">기존 3차원 대비 소모 전력은 낮추고 양자 효과는 극대화해 상온 양자컴퓨터와 AI 반도체 개발의 핵심 기반 기술로 활용될 전망이다.</p> <p dmcf-pid="QdIk30me7H" dmcf-ptype="general">스커미온은 소용돌이 모양으로 배열된 스핀(Spin) 구조체로, 이론상 수 ㎚(나노미터)까지 줄일 수 있고 매우 적은 전력으로도 이동할 수 있다.</p> <div dmcf-pid="xNWIBbva7G" dmcf-ptype="general"> <p>만일 현실에서 스커미온을 자유자재로 만들고 조작할 수 있다면 초저전력·초고성능의 차세대 소자를 개발할 수 있어 관련 연구가 활발히 진행되고 있다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="y0MVwrP3FY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="표면이 거칠어 스커미온의 효율적인 제어가 힘든 3차원 자석(위)과 표면이 매끄러워 초저전력으로도 스커미온을 쉽게 이동할 수 있는 2차원 자석(아래) 모습[한국표준과학연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/12/ned/20240612112904364saxb.jpg" data-org-width="295" dmcf-mid="VPjJyWg2pF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/12/ned/20240612112904364saxb.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 표면이 거칠어 스커미온의 효율적인 제어가 힘든 3차원 자석(위)과 표면이 매끄러워 초저전력으로도 스커미온을 쉽게 이동할 수 있는 2차원 자석(아래) 모습[한국표준과학연구원 제공] </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="WpRfrmQ0FW" dmcf-ptype="general">기존 스커미온 응용 연구는 3차원 자석에서만 진행됐으나, 2017년 2차원 자석이 최초 보고된 이후 2차원 환경에서도 관련 연구가 폭넓게 이뤄졌다.</p> <p dmcf-pid="YziPICe7py" dmcf-ptype="general">이는 3차원에 비해 2차원 환경이 갖는 장점 때문이다. 3차원 자석의 표면은 사포처럼 거칠어 스커미온을 동작할 때 마찰(열)과 잡음이 발생하지만, 표면이 얼음같이 매끄러운 2차원 자석에서는 더 적은 전력을 소모해 안정적으로 동작할 수 있다. 2차원에 존재하는 스커미온은 3차원에 비해 크기가 작아 양자 현상이 극대화되는 장점도 있다.</p> <p dmcf-pid="GqnQChdzuT" dmcf-ptype="general">연구팀은 상온의 2차원 자석에서 스커미온을 생성하고 제어하는 데 성공했다. 자석 표면에 매우 미세한 전 압과 자기장을 공급해 스커미온을 구현한 후, 생성된 스커미온에 전류를 가해 원하는 방향으로 제어한 것이다.</p> <p dmcf-pid="HBLxhlJqUv" dmcf-ptype="general">실험 결과 기존 3차원에 비해 스커미온 제어에 소비되는 전력이 약 1000분의 1 정도로 확인됐다.</p> <p dmcf-pid="XxrN51EQpS" dmcf-ptype="general">크기도 10배 이상 작아져 안정성·속도 측면에서 대폭 유리한 것으로 나타났다. 2차원 스커미온의 상온 발현 기술은 비슷한 시기에 미국과 중국에서도 보고되었지만, 발현과 더불어 전기적 제어까지 성공한 사례는 이번이 세계 최초다.</p> <p dmcf-pid="ZMmj1tDx3l" dmcf-ptype="general">특히 이번 기술은 상온에서 스커미온의 양자 현상을 극대화해 상온 큐비트 제작에 활용할 수 있다. 초저온 환경에서만 구동하던 기존 양자컴퓨터의 한계를 넘은 ‘상온 양자컴퓨터’ 개발의 문을 연 것이다.</p> <p dmcf-pid="5RsAtFwMuh" dmcf-ptype="general">양 박사는 “최근 AI(인공지능)의 발전과 함께 전력 수요가 폭증하면서 초저전력 반도체 소자의 필요성이 커지는 추세”라며 “이번 개발한 스커미온 제어 기술을 응용하면 차세대 AI 반도체 소자도 설계할 수 있을 것”이라고 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="16EoHXA8FC" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 5월 23일자에 게재됐다.</p> <p dmcf-pid="tPDgXZc6FI" dmcf-ptype="general">구본혁 기자</p> <p dmcf-pid="FQwaZ5kPzO" dmcf-ptype="general">nbgkoo@heraldcorp.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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