오늘날 가장 빠른 컴퓨터가 몇 년 걸려 계산할 수식을 단 몇 초 안에 끝내도록 만드는 양자 컴퓨터의 기초 기술이 개발됐다고 미국 과학자들이 밝혔다.

미국 상무부 산하 국립표준기술연구소 연구진은 상대 원자의 움직임과 완벽한 대위(對位)를 이루며 춤추는 원자들로 이루어진 수천개의 원자 쌍을 레이저로 공중에 떠 있게 하는 기술을 개발했다고 네이처지 최신호에 발표했다.

연구진은 초저온 상태의 원소 루비듐(Rb) 원자 쌍들이 지속적으로 위치를 바꾸도록 하는데 성공함으로써 양자 컴퓨터의 자료 저장 및 처리 속도를 획기적으로 증가시키는 개가를 이룩했다고 강조했다.

현재 사용되고 있는 디지털 컴퓨터에서는 0과 1 두 개의 숫자, 즉 비트가 정보 저장의 최소단위가 되지만 양자 컴퓨터에서는 0과 1 대신 양자 정보의 기본 단위인 큐비트(qubit)를 사용한다.

큐비트는 전등 스위치를 반만 켠 것처럼 0과 다양한 1의 위치 사이에서 진동하면서 디지털 컴퓨터와 달리 0과 1의 상태를 동시에 표시해 엄청난 속도로 복잡한 계산을 할 수 있다.

연구진은 하나의 점 위에 고정시킨 6개의 레이저 다발 속에 원자 쌍들을 고립시킴으로써 원자들을 통일된 형태로 공중에 떠 있게 만들었다.

빛의 파동으로 인해 생긴 골(딥)에 가둬진 원자들은 0과 1 사이를 진동하면서 서로 엉켰다 풀어졌다 하기를 반복하게 된다.

연구진은 이를 공중에서 계속 회전하는 두 개의 마법 동전으로 묘사하고 이들이 회전할 때 하나가 앞면을 보이면 다른 하나는 반드시 뒷면을 보이는 상태를 유지한다고 설명했다.

이들의 실험에서 모든 원자 쌍들은 같은 춤을 추는 것으로 나타났는데 연구진은 이 기술을 양자컴퓨터에 이용하려면 서로 다른 원자 쌍들이 이웃 원자쌍들과 관계없이 독자적인 춤을 추도록 만드는 것이 숙제라고 밝혔다.

(시카고 로이터=연합뉴스) youngnim@yna.co.kr
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