리서치 하이라이트

양자점 단일 전자 스핀의 간섭성 진동

Nature 442, 7104

실질적인 양자 비트(quantum bit)를 만드는 것은 반도체 양자 점(semiconductor quantum dot)에서 단일 전자의 스핀 상태(spin state)를 이용하는 방법이 가장 현실적인 접근 방식이다. 이러한 스핀 큐빗(spin qubit)에 대한 자세한 제안은 지금으로부터 약 10여년 전에 이미 발표되었으며, 그 이후로 오래 지속되는 스핀 상태와 전자 스핀의 초기화와 같은 필수적인 기본 요소들에 대한 현실화가 하나 하나씩 발표되어 왔다. 최근 마지막으로 가장 어려운 공정으로 양자 조작을 가능하게 하는 단계인 각각의 전자가 간섭성 스핀 진동(coherent spin oscillation)하는 단계가 가능하게 되었다. 이번 연구 성과는 이중 양자 점 시스템의 근접한 칩에 생성된 전자 스핀의 세차 진동수(precession frequency)와 공명하는 진동 중인 자기장을 적용함으로써 얻어졌다. 이제 보편적인 양자 논리 게이트(quantum logic gate)를 디자인 하는 것이 가능하게 되었다.