리서치 하이라이트

단일 양자점에 대한 완벽한 조절을 통한 초고속 광학 펄스 구현

Nature 456, 7219

반도체 나노 구조에 갇힌 한일 전자는 양자 컴퓨터를 위한 이상적인 큐비트가 될 수 있다. 왜냐하면, 이러한 전자는 결어긋남(decoherence)에 대해 상대적으로 안정적이며, 전자적 또는 광학적으로 쉽게 조작이 가능하기 때문이다. 초기화(initialisation), 스핀 회전(spin rotation), 그리고 검출(detection)을 포함한 완전한 양자 조절은 전자적으로 조절되는 무선 주파수 펄스(radio-frequency pulse)를 이용하여 증명된 적이 있지만, 이러한 방법은 속도가 너무 느려서 유용한 속도를 가지는 양자 회로를 구현하는 것은 불가능했었다. 전자 스핀을 광학적으로 조작함으로써 훨씬 더 빠른 연산이 가능하였으며, 광학적 인터페이스를 가능하게 하는 장점이 있었다. Press 등은 최근 양자점에서의 전자 스핀을 광학적으로 초고속으로 조절할 수 있는 방법을 개발하였으며, 광학적 초기화 및 검출을 조합함으로써 연속적은 두 개의 광학적 펄스를 포함하는 단일 큐빗 논리 게이트 작동을 증명하였다. 이와 같은 초고속 작동 방식을 통해서 기가헤르츠(gigahertz)의 클락 스피드를 가지는 양자 컴퓨터가 현실화 될 수 있을 것으로 보인다.