리서치 하이라이트

커버스토리: 큐비트 버스를 통한 두 양자 큐비트 간 정보 전송

Nature 449, 7161

미세 초전도 회로는 정보 처리를 위한 양자 반응을 일으킬 수 있는 것으로 확인되었다. 기존의 정보 비트와는 달리, 양자 정보 비트인 큐비트(qubits)는 슈퍼포지션(superposition) 또는 ON과 OFF 상태가 혼합되어 있는 상태가 가능하며, 훨씬 빠르고 병렬 처리가 가능하다. 지금까지 직접적인 큐비트-큐비트 결합이 4개의 큐비트 간에 성공하였지만, 최근 독립적인 두 연구 그룹에서 퀀텀 버스를 통해서 두 개의 초전도 상태의 큐비트 간에 양자 정보를 전송하고 교환하는데 성공한 결과를 얻을 수 있었다. 양자 정보는 수 밀리미터 길이의 초전도 전송 라인에 의해서 형성된 공명 공동(resonant cavity)의 형태를 하고 있었다. 이러한 마이크로웨이브 공동(microwave cavity)을 이용하여, 두 양자 비트 간에 양자 정보를 저장, 전송, 그리고 교환하는 것이 가능하였다. 또한 다중 큐비트 정보 읽기도 가능하였다. 이러한 기본적인 구조는 자체적으로 확장이 가능하기 때문에, 대규모의 초전도 큐비트 간의 일관된 상호작용을 가능하게 한다. 표지 사진 : 두 개의 초전도 상태의 큐비트를 연결하는 긴 지그재그 형태의 공명 공동 또는 큐비트 버스