양자 물리학자들은 주요 나노 수준의 발전을 이루었습니다.

새로운 돌파구에서 코펜하겐 대학의 연구원들은 Ruhr University Bochum과 공동으로 수년간 양자 연구원들의 골칫거리를 야기한 문제를 해결했습니다. 연구원들은 이제 하나가 아닌 두 개의 양자 광원을 제어할 수 있습니다. 양자 분야에 입문하지 않은 사람들에게는 사소해 보일 수 있지만 이 엄청난 돌파구를 통해 연구원들은 양자 역학적 얽힘으로 알려진 현상을 만들 수 있습니다. 이것은 차례로 기업과 다른 사람들이 이 기술을 상업적으로 활용할 수 있는 새로운 문을 열어줍니다.

하나에서 둘로 가는 것은 대부분의 상황에서 사소한 위업입니다. 그러나 양자 물리학의 세계에서는 그렇게 하는 것이 중요합니다. 수년 동안 전 세계의 연구자들은 안정적인 양자 광원을 개발하고 양자 역학 얽힘으로 알려진 현상을 달성하기 위해 노력해 왔습니다. 이 현상은 거의 공상 과학과 같은 특성을 가지고 있으며 두 개의 광원이 즉각적이고 잠재적으로 서로 영향을 미칠 수 있습니다. 큰 지리적 거리. 얽힘은 양자 네트워크의 기초이며 효율적인 양자 컴퓨터 개발의 핵심입니다.

오늘 Niels Bohr Institute의 연구원들은 저널에 새로운 결과를 발표했습니다. 과학, 그들은 그렇게하는 데 성공했습니다. 연구 결과의 배후에 있는 연구원 중 한 명인 Peter Lodahl 교수에 따르면 이것은 양자 기술의 발전을 한 단계 끌어올리고 사회의 컴퓨터, 암호화 및 인터넷을 “양자화”하려는 노력의 중요한 단계입니다.

“이제 우리는 두 개의 양자 광원을 제어하고 서로 연결할 수 있습니다. 별거 아닌 것 같지만 지난 20년 간의 작업을 기반으로 하는 주요 발전입니다. 그렇게 함으로써 우리는 스케일링의 핵심을 밝혔습니다. 2001년부터 이 분야를 연구해 온 Peter Lodahl 교수는 “가장 획기적인 양자 하드웨어 응용 프로그램에 중요한 기술입니다.

이 마법은 연구원들이 최근 몇 년 동안 개발한 인간 머리카락의 직경보다 훨씬 크지 않은 소위 나노칩에서 발생합니다.

양자 소스가 세계에서 가장 강력한 컴퓨터를 추월

Peter Lodahl의 그룹은 광자라고 불리는 빛 입자를 마이크로 전송기로 사용하여 양자 정보를 이동시키는 일종의 양자 기술을 연구하고 있습니다.

Lodahl의 그룹은 이 양자 물리학 분야의 리더이지만 지금까지 한 번에 하나의 광원만 제어할 수 있었습니다. 이는 광원이 외부 “노이즈”에 매우 민감하여 복사하기가 매우 어렵기 때문입니다. 새로운 결과에서 연구 그룹은 하나가 아닌 두 개의 동일한 양자 광원을 만드는 데 성공했습니다.

“얽힘은 하나의 광원을 제어함으로써 다른 광원에 즉시 영향을 미친다는 것을 의미합니다. 이를 통해 얽힌 양자 광원의 전체 네트워크를 생성할 수 있으며, 모두 서로 상호 작용하고 양자 비트 작업을 수행할 수 있습니다. 일반 컴퓨터의 비트와 같은 방식으로 훨씬 더 강력합니다.”라고 이 기사의 수석 저자인 Postdoc Alexey Tiranov는 설명합니다.

이것은 양자 비트가 동시에 1과 0이 될 수 있기 때문에 오늘날의 컴퓨터 기술로는 도달할 수 없는 처리 능력을 갖기 때문입니다. Lodahl 교수에 따르면 단일 양자 광원에서 방출되는 단 100개의 광자에는 세계에서 가장 큰 슈퍼컴퓨터가 처리할 수 있는 것보다 더 많은 정보가 포함될 것이라고 합니다.

20-30개의 얽힌 양자 광원을 사용하면 대규모 IT 회사가 현재 수십억 달러를 투입하고 있는 양자 기술의 궁극적인 “성배”인 범용 오류 수정 양자 컴퓨터를 구축할 수 있는 잠재력이 있습니다.

다른 행위자들은 연구를 기반으로 할 것입니다.

Lodahl에 따르면 가장 큰 과제는 하나에서 두 개의 양자 광원을 제어하는 ​​것이었습니다. 무엇보다도 이로 인해 연구자들은 극도로 조용한 나노칩을 개발하고 각 광원을 정밀하게 제어할 수 있어야 했습니다.

새로운 연구 혁신으로 근본적인 양자 물리학 연구가 이제 자리를 잡았습니다. 이제 다른 행위자가 연구원의 작업을 수행하고 컴퓨터, 인터넷 및 암호화를 포함한 다양한 기술에서 양자 물리학을 배포하는 탐구에 사용할 때입니다.

“대학이 15~20개의 양자 광원을 제어하는 ​​설정을 구축하는 것은 너무 비쌉니다. 따라서 이제 우리는 근본적인 양자 물리학 이해에 기여하고 그 과정에서 첫 번째 단계를 밟았으므로 더 확장하는 것은 매우 중요합니다. 기술적 과제”라고 Lodahl 교수는 말합니다.

이 연구는 덴마크 국립 연구 재단의 “하이브리드 양자 네트워크를 위한 우수 센터(Hy-Q)”에서 수행되었으며 독일의 루르 대학 보훔과 코펜하겐 대학의 닐스 보어 연구소 간의 협력입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230126161926.htm