고려대학교 서울산학협력단은 양자기술사업화 발굴 및 실증 과제를 수행했다. 산학협력단은 교육 현장에서 활용이 가능한 상자 형태의 양자 시스템 장치를 구현했다.
기존 양자 연산 분야의 실습교육은 컴퓨터 환경에서 시뮬레이션 위주로 진행돼 한계가 있었다. 이에 산학협력단은 사용자가 직접 확인하고 조작할 수 있는 교육 시스템을 개발하고자 했다.
산학협력단은 다이아몬드 질소-공극(NV) 센터의 스핀 큐비트 기반 양자 컴퓨터를 이용해 교육 시스템을 개발했다. 다이아몬드 NV센터는 자기장 크기 및 방향을 측정하는 데 사용하는 자력계 중 하나로 다이아몬드 센서 내 질소공동에서 나오는 빛을 감지해 양자 상태를 측정할 수 있다. 일반적인 실내 환경에서 양자 특성이 유지돼 별도 장비가 필요 없고 소형화에 용이하다.
장치는 학생들이 직접 실험을 수행할 수 있는 '체험형 실험 모듈'과 큐비트를 제어할 수 있는 전자·광학 장치들이 결합된 '시스템 제어 모듈'로 구성된다. 현재는 목표 시스템과 동일한 구조의 광학부 구성이 완료됐다. 산학협력단은 소형화에 적절한 전자 장비 대체품을 구비해 전자부를 제작하고 있다. 동시에 학생들이 사용하기 위한 제어용 소프트웨어도 개발 중이다.
정예린기자 yeslin@etnews.com