상온 초전도체를 이용하면 양자컴퓨터도 획기적인 발전이 일어날까요?

Question

개인적으로 미래기술 중 양자 컴퓨터에 기대를 가지고 있습니다.상온 초전도체를 이용하면 양자컴퓨터도 획기적인 발전이 일어날까요?

호탕한개미핥기272 · Accepted Answer

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.초전도체는 특정 온도이하로 떨어지게 되면 전기저항이 0이 되며, 저항에 의한 열이 없어 전력 손실이 최소화 됩니다. 또한, 자기장의 차단하는 특징(마이스너 효과)이 있어 자석을 가져다 대면 자석이 뜹니다.또한, 자속(특정 면적을 통과하는 자기장)이 양자화되는 성질을 가지고 있으며, 초전도체와 초전도체 사이에서 전자쌍이 터널링하는 양자효과도 볼 수 있으며, 양자 효과인 위상 간섭이 일어나기도 하는 특징이 있습니다.이러한 특징 때문에 초전도체는 양자 컴퓨터의 기반이되는 큐빗(양자 중첩, 얽힘)을 구현하는데 유용하게 사용할 수 있습니다.

고혹적인가마우지34 · Answer

상온 초전도체의 발전이 양자컴퓨터 분야에 획기적인 발전을 가져올 수 있습니다. 현재까지 양자컴퓨터의 주요 동작 원리는 양자 비트(Quantum Bit, qubit)라고 불리는 양자 상태를 사용하는 것인데, 초전도체가 상온에서도 양자 상태를 안정적으로 유지할 수 있다면 다음과 같은 이점이 있을 수 있습니다:

냉각 비용 감소: 기존의 양자컴퓨터는 매우 낮은 온도인 수백 밀리켈빈(Kelvin) 정도로 냉각해야만 양자 상태를 안정적으로 유지할 수 있었습니다. 하지만 상온 초전도체를 사용하면 냉각 비용이 크게 감소할 수 있습니다.
안정성과 오류 감소: 상온에서 양자 상태를 유지하는 초전도체의 개발은 양자컴퓨터의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 오류율을 감소시킬 수 있습니다.
확장성: 상온 초전도체를 사용하면 냉각 시스템이나 복잡한 인프라가 필요 없기 때문에 양자컴퓨터의 확장성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
상용화 가능성: 양자컴퓨터의 상용화를 위해서는 상업적인 측면에서도 비용과 신뢰성이 고려되어야 합니다. 상온에서 동작하는 초전도체를 사용하면 이러한 측면에서 더욱 쉽게 상용화 가능성이 높아질 수 있습니다.

현재 상온에서 동작하는 양자컴퓨터 기술은 여전히 연구 단계에 있으며, 많은 기술적인 어려움과 도전이 남아 있습니다. 그러나 상온 초전도체 기술의 발전과 함께 양자컴퓨터 분야에서도 획기적인 발전이 기대됩니다. 양자컴퓨터의 성공적인 상용화는 다양한 분야에서 혁신적인 문제 해결과 새로운 기술 발전을 이끌어낼 수 있을 것으로 기대됩니다.

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.전력손실없이 전기의 전달이 가능하며 손바닥만한 크기의 양자컴퓨터도 나올 것으로 기대하고 있습니다.