17일 인텔은 양자 컴퓨팅 기본 단위인 핫큐비트를 1켈빈 이상 온도에서 성공적으로 제어했다는 내용을 담은 논문을 네이처(Nature)지에 발표했다. 큐텍(QuTech)과 협력해 이룬 성과다.
이 연구는 각각의 일관성 있는 제어를 통해 두 개 큐비트가 단일 큐비트 당 최대 99.3% 정확도를 달성했다고 설명했다. 이 연구 결과는 미래 양자 시스템의 극저온 제어와 단일 전자 트랜지스터와 유사한 실리콘 스핀 큐비트 잠재력을 증명했다. 이들은 하나의 패키지로 제공된다.
양자 컴퓨팅을 실용적으로 사용하기 위해서는 높은 수준 정확도를 가진 수천 개 큐비트를 동시 확장하고 제어할 수 있어야 한다. 현재 양자 시스템 설계는 전체적인 시스템 크기, 큐비트 정확도, 전자 제어장치 복잡성 때문에 한계가 있다. 전자 제어 장치와 스핀 큐비트를 동일한 칩에 통합하면 둘 사이 상호 연결이 크게 간소화된다. 다만 큐비트가 작동할 수 있는 온도를 높이는 게 중요하다. 이전에는 양자 컴퓨터는 밀리켈빈(millikelvin) 범위에서만 작동할 수 있다고 증명됐으며 이는 절대 영도보다 아주 조금 높다. 인텔과 큐텍은 실리콘 큐비트가 현재 양자 시스템보다 약간 높은 온도에서 작동할 수 있다는 가설을 입증해냈다.
이번 연구를 통해 최대 99.3% 단일 큐비트 정확도를 달성한 두 개 큐비트 시스템의 전자 스핀 제어 능력과 정확한 튜닝성이 입증됐다. 추가로 스핀 큐비트의 성능이 45 밀리켈빈에서 1.25 켈빈까지의 온도범위에서 영향을 가장 적게 받는다는 것도 증명됐다.
짐 클라크(Jim Clarke) 인텔 랩 양자 하드웨어 디렉터는 "이번 발표는 실리콘 스핀 큐비트 연구에 있어서 의미 있는 도약"이라며 "실리콘 스핀 큐비트는 인텔이 50년간 제조해 온 트랜지스터와 유사하기에 이를 기반으로 상업 수준 양자 시스템을 개발하는 데 도움이 될 것"이라고 강조했다.
