카이스트, 자성체로 양자컴퓨팅 핵심 기술 구현
||2025.05.07
카이스트(KAIST)가 국제공동 연구진과 함께 ‘자기 성질을 가진 물질(자성체)’을 활용해 양자컴퓨팅의 핵심 기술을 세계 최초로 실증하는데 성공했다.
6일 카이스트에 따르면 김갑진 물리학과 교수 연구팀은 미국 아르곤 국립 연구소, 일리노이대 어바나-샴페인(UIUC)와 공동연구를 통해 ‘광자-마그논 하이브리드 칩’을 개발해 자성체에서 다중 펄스 간섭 현상을 실시간으로 구현했다.
연구팀은 ‘빛’과 ‘자석 내부의 진동(마그논)’이 함께 작동하는 특수한 칩을 개발해 멀리 떨어진 자석 사이에서 신호(위상 정보)를 전송하고, 여러 개의 신호가 서로 간섭하는 현상을 실시간으로 관측하고 조절하는 데 성공했다. 전기 신호 입력을 통해 마그논의 양자 상태(위상 정보)를 자유롭게 제어할 가능성을 처음으로 입증한 것이다.
이번 연구는 자성체 기반 양자 소자가 실질적으로 양자컴퓨팅에 활용될 수 있는 가능성을 열어준다는 점에서 중요한 의미를 가진다는 설명이다.
김갑진 교수는 “이번 연구 결과는 양자 스핀트로닉스(quantum spintronics)라는 새로운 연구 분야의 가능성을 열었을 뿐만 아니라, 고효율 양자정보 처리 장치 개발을 위한 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 네이처 출판 그룹이 출간하는 국제 학술지 ‘엔피제이 스핀트로닉스(npj spintronics)’와 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 4월 1일, 17일에 연이어 게재됐다.
김경아 기자
kimka@chosunbiz.com
