국내 연구진이 양자컴퓨터와 양자통신 등 양자정보기술 구현에 걸림돌이 되는 난제를 해결했다. 양자컴퓨터는 한 개의 처리장치가 수많은 계산을 동시에 처리, 정보 처리량과 속도가 앞선 미래형 컴퓨터다. 양자통신은 정보를 양자에 실어 전달하는 방식의 통신기술을 말한다.
교육과학기술부는 김윤호 포스텍 교수팀이 양자정보기술 구현 시 나타나는 대표적 문제점인 ‘결 어긋남 현상’을 줄이는 새로운 방법을 찾아냈다고 26일 밝혔다.
양자정보기술에 양자역학을 이용하기 위해서는 양자들 사이에 존재하는 특별한 상관관계 ‘양자 얽힘’ 현상을 확보해야 한다. 하지만 양자들은 주변 환경과 상호작용으로 이 현상을 유지하지 못한다. 특히 입자들이 파동할 때 일으키는 간섭현상 중 하나인 ‘결 어긋남 현상’이 양자 얽힘을 약화시키는 주요인이다.
연구팀은 양자를 측정을 할 때 흔히 알려진 것보다 약한 측정방법을 적용했다. 일반적으로 양자 측정을 하면 입자 값을 알기 위해 정보를 끄집어내는 순간 교란이 일어나 결 어긋남 현상이 생긴다. 연구팀은 약한 양자 측정은 입자 전체가 아닌 일부 정보만 교란한다는 점을 확인했다.
이번 연구결과는 결 어긋남 현상이 강해 양자 얽힘이 완전히 사라진 환경에도 적용할 수 있다.
김 교수는 “양자정보기술은 초기단계이지만 정보사회 패러다임을 바꿀 수 있는 신기술”이라며 “이번 연구가 양자정보기술 발전에 새로운 연구기반을 마련했다”고 말했다. 연구결과는 물리학 분야 최고 권위의 학술지 ‘네이처 피직스’ 온라인 속보 18일자에 게재됐다.
윤대원기자 yun1972@etnews.com
