양자컴퓨터에는 어떤 반도체가 사용되나요?

Question

요즘 쳇GPT가 워낙 이슈여서 AI반도체도 부각되고있는데 양자컴퓨터의 경우 어떤 반도체 기술을 활용하게 되나요? 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와는 다른 방식으로 정보를 처리하기 때문에 일반적인 반도체와는 다른 소재와 구조를 사용합니다. 큐비트라는 양자 비트를 구현하기 위해 초전도체, 이온 트랩, 중성 원자 등 다양한 방식이 연구되고 있습니다. 각 방식마다 특징이 다르지만, 공통적으로 고도의 정밀도를 요구하며 반도체 제작 기술을 활용하여 큐비트를 제어하고 조작하는 소자를 만들기도 합니다 따라서 양자컴퓨터 개발에는 반도체 기술이 필수적이지만 기존 반도체와는 다른 특성을 가진 새로운 소재와 공정 기술이 요구됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

양자 컴퓨터는 큐빗 체계를 구현할 수 있는 반도체 기술을 활용합니다. 기존 컴퓨터는 bit 이진법 체계를 사용하죠. 기존 비트 체계로 2자리를 표현하는 방법은 00, 01, 10, 11 로 0, 1, 2, 3을 표현할 수 있습니다. 하지만 큐빗은 2자리를 동시에 중첩으로 표현하기 때문에 a l00>+b l01>+c l10>+d l11> 한번에 표현합니다. a, b, c, d는 lal^2+lbl^2+lcl^2+ldl^2=1이라는 관계가 있습니다. 또한 자릿수가 높아지면 높아질수록 비트체계보다 큐빗의 체계가 더욱 빠른 연산이 가능하죠. 그래서 큐빗 체계를 구현하도록 반도체 기술을 발전시키는 방향으로 연구중에 있습니다.