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양자컴퓨터 시리즈 12: 중국 양자컴퓨터연구 중대 진보: 고성능 단일 광자원 실현 – 신화사 제공

출처:KIC China 발표 시간:2019-08-13 20:40:00 조회 수:
발표 시간:2019-08-13 20:40:00

단일 광자원은 광학 양자 정보 기술의 핵심 자원이다. 최근 중국 과학원 아카데미의 회원이자 중국 과학 기술 대학의 교수인 판지엔웨이(潘建伟)와 루차오양(陆朝阳), 훠용흥(霍永恒) 등이 이끌고 여러 명의 국내 및 독일과 덴마크 학자들이 협업하여 세계 최초의 새로운 이론 체계를 제안했다. 협대역과 광대역 양종 미세강에서 확정성 편광현상, 고순도, 높은 동일성과 고효율을 갖는 단일광자원이 성공적으로 실현되었으며, 이는 광학 양자 컴퓨터가 고전적인 컴퓨터를 능가하는 중요한 과학적 토대를 다졌다. 국제적으로 권위있는 학술지인 는 최근 이 결과를 발표하고 그것이 ‘장기간 존재하던 하나의 도전을 해결했다’고 평가했다.
 

광학 양자 정보 기술에 필요한 완벽한 단일광자원은 확정성 편광 현상, 고순도, 높은 전체 동일성과 고효율의 4 가지 거의 상호 모순된 가혹한 조건을 충족해야 한다. 2000 년 이후 미국 캘리포니아 대학 등은 단일광자원 연구에 진전을 보였지만 그 품질은 실용화 요구를 충족시킬 수 없었다.
 

2013 년부터 중국의 판지엔웨이(潘建伟), 루차오양(陆朝阳) 등의 사람들이 세계에서 양자점 펄스 공진을 여기시키는 기술을 세계 최초로 만들어 고성능 단일광자원의 개발을 주도하기 시작했다. 그러나 완벽한 단일광자원을 달성하기 위해서는 뛰어 넘어야 할 두 가지 중대 기술상의 난제가 있다. 하나는 양자점이 무작위로 두 개의 편광 현상의 광자를 방출한다는 것이고 다른 하나는 공진을 여기시켜 배경 레이저를 제거해야 한다는 것이다.
 

최근 중국 과학 기술 대학의 판지엔웨이 팀은 세계 최초로 타원형 미세강 전기결합을 실현하기 위한 확정성 편광 단일 광자의 이론적 솔루션을 제안했다. 그들은 중산대학 위쓰위엔(余思远) 연구팀, 국립 나노 과학센터 따이칭 연구팀, 독일 뷔르츠부르크 대학의 호플린 연구팀, 덴마크 과학기술대학 그릭슨 연구팀과 합작하여 수직편광 무손실 소멸광 기술을 개발했고 상술한 양대 난제를 해결했다. 이 기초상에서 협대역 미세 기둥과 광대역 미세강을 동시 만족시키는 확정성 편광, 고순도, 높은 전체 동일성과 고효율의 단일광자원을 실험 제작해냈다. 재차 단일광자원 종합성능의 국제 기록을 갱신했고 전통적 컴퓨터의 ‘양자패권’ 과학 목표의 중요한 한 걸음을 내딛었다.
 

소개에 따르면, 이 성과는 확장 가능한 광학양자 정보기술 연구 방면에서 지속적으로 보유하고 있는 중국의 국제적 리더십을 표식으로 보여준다. 의 원고 심사원은 이 성과를 ‘오랫동안 존재하던 도전을 해결한’ ‘거대한 일 보 전진’이라고 말했다.
 

  
사진 1) 출처: 신화사

그림 1) 출처: 구글.  Volume 13 Issue 8, August 2019