오늘 첫 번째 전문적인 내용이 나왔는데, 미국에서는 어제 또 하나의 과학분야 돌파가 있었다. 날마다 하드코어 돌파였다. 미국 국립 표준 및 기술 연구소인 NIST의 물리학자들은 금속 전선이 아닌 도광섬유를 이용하여 초전도 양자 비트를 측정하고 제어하여 수천 개의 양자 비트가 아닌 백만 개의 양자 비트를 양자 컴퓨터에 담을 수 있는 길을 열었다. 초전도 회로는 양자 컴퓨터를 만드는 데 있어 가장 앞선 기술이다. 왜냐하면 그것들은 신뢰성이 있고 대량 생산이 용이하기 때문이다. 그러나 이 회로들은 낮은 온도에서 작동해야 하며, 실온 전자 장치에 연결하기 위한 방안은 복잡하고 양자 비트를 과열시키기 쉽다. 모든 종류의 문제를 해결할 수 있는 범용 양자 컴퓨터에는 약 100만 개의 양자 비트가 필요할 것으로 예상된다.
실험에 참여한 물리학자는 "광자학과 초전도 양자비트를 결합해 매우 중요한 문제를 해결하고, 광섬유도 기존 케이블보다 훨씬 작은 부피로 데이터를 더 많이 주고받을 수 있는 두 가지 다른 기술이 큰 영향을 미칠 것으로 본다"고 말했다.
광섬유는 우리가 평소에 보는 전기통신망의 줄기로, 그것은 유리나 플라스틱 심을 가지고 있어서 열을 전도하지 않는 상황에서 대량의 광신호를 전송할 수 있다. 그러나 초전도 양자 컴퓨터는 정보를 저장하고 처리하기 위해 마이크로파 펄스를 사용하기 때문에 빛을 마이크로파로 정확하게 변환해야 한다. 이 문제를 해결하기 위해 NIST의 과학자들은 광섬유를 단일 입자나 광자 수준에서 변환하여 빛을 전송하고 측정할 수 있는 다른 표준 구성요소와 결합하여 빛을 마이크로웨이브로 쉽게 변환할 수 있다. 이 시스템은 금속 배선처럼 작동하며 양자 비트의 취약한 양자 상태를 유지한다.
일반적으로 과학자들은 실온에서 극초단파 펄스를 발생시킨 후 동축 금속 케이블을 통해 저온으로 유지되는 초전도 양자 비트로 전송한다. NIST의 새로운 장치는 금속 대신 광섬유를 사용하여 광신호를 저온 광전기 검출기로 유도하고, 저온 광전기 검출기는 신호를 다시 마이크로파로 변환하여 양자 비트로 전송한다. 실험적 비교를 위해 마이크로파는 광자 링크나 규칙적인 동축선을 통해 양자 비트로 전송될 수 있다. 광섬유 실험에 사용되는 "트랜스몬 양자 비트는 3차원 액체 탱크나 다이아몬드 공강에 내장되는 특수 장치이다.
