[뉴스토피아 = 편집국 ] 국내 연구진이 많은 수의 광자들을 한꺼번에 순간이동 시킬 수 있는 획기적인 양자 측정 방법을 찾아내어 효율적인 양자정보처리의 가능성을 열었다.

서울대 물리천문학부 정현석 교수가 주도하고 동일 학부 이승우 교수가 제1저자로 참여한 본 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업(리더연구자지원)의 지원으로 수행되었고, 연구결과는 물리학 분야의 권위지인 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 3월 17일자 온라인판에 게재되었다.

연구팀은 단일 광자들 간의 얽힘이 아닌 많은 수의 광자들이 한꺼번에 얽혀있는 상태를 사용하여 문제를 해결할 수 있음을 밝혔다.

이러한 다광자 얽힘 상태를 이용할 경우 모든 광자들이 서로 얽혀있는 특별한 성질 때문에 단일 광자들에 대한 양자 측정이 단 한번만 성공해도 다광자 얽힘 상태에 포함된 광자들의 수에 해당하는 만큼의 많은 광자들을 순간이동 시킬 수 있게 된다.

연구팀은 또한 이러한 방법이 양자컴퓨터의 효율적 구현에 열쇠가 될 수 있음을 보여 주었다. 기존의 방법과 같이 하나의 광자로 하나의 양자 비트를 구성하는 것이 아니라 여러 개의 광자로 하나의 양자 비트를 구성하여 양자 비트의 전송 및 연산 확률을 획기적으로 높일 수 있으므로 확장성이 있는 양자전산을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

정현석 교수는 “기존에 알려진 한계를 넘어서 양자상태로 존재하는 많은 광자들을 한꺼번에 순간이동 시키는 것이 가능하다는 것을 보인 결과”이며, “양자컴퓨터의 확장성을 개선하는데 유용할 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다.
 

[뉴스토피아 = 편집국 / nwtopia@newstopia.co.kr]