미래형 최첨단 컴퓨터인 양자컴퓨터와 양자통신 등과 같은 양자정보기술 구현에 가장 걸림돌이 해결됐다.
김윤호 포스텍(포항공대 POSTECH) 교수와 김용수·이종찬·권오성 박사과정은 최근 미래형 최첨단 컴퓨터인 양자컴퓨터를 구현할 수 있는 새로운 방법을 찾았다고 26일 밝혔다.
김윤호 교수 연구팀은 양자역학의 핵심원리인 일반화된 양자 측정의 개념들을 이용, 양자정보기술 구현에 꼭 필요한 ‘양자 얽힘(Quantum entanglement)’을 ‘결어긋남 현상(Decoherence)’으로부터 보호하는 방법을 밝혀냈다.
양자얽힘은 양자계 사이에 존재하는 특별한 상관관계를 의미하며 양자통신이나 양자컴퓨터 구현에서는 필수다. 결어긋남 현상은 양자계가 결맞음을 잃어버리는 현상을 의미한다.
양자통신과 양자컴퓨터 등 양자정보기술을 구현하기 위해서는 양자계의 결맞음 특성이 보호되어야 하지만 실제 상황에서는 결어긋남 현상이 발생한다.
특히 결어긋남 현상은 양자정보기술 구현에 핵심요소인 양자얽힘까지 손상시켜 양자정보기술의 가장 큰 걸림돌이 돼 왔었다.
김 교수팀은 약한 양자측정(Weak quantum measurment)과 양자측정의 되돌림을 이용해 양자 얽힘이 줄어드는 직접적인 원인인 결어긋남 현상 자체를 억제하는 기술을 개발했다.
특히 이번 연구는 결어긋남 현상이 아주 강해 양자 얽힘이 완전히 없어지게 만드는 환경에서도 적용할 수 있어 양자 얽힘 보호방법의 한계를 뛰어넘는 기술로 평가받고 있다.
김윤호 교수는 “양자정보기술은 아직 초기단계지만 현대 정보사회의 패러다임을 바꿀 수 있는 신기술”이라며, “이번 연구가 양자정보기술 발전에 새로운 기반을 마련했다”고 말했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
