기계공학부 구성원들의 많은 관심과 참여 부탁드립니다.

▣ 주   제: 초전도 기반 양자컴퓨팅 입문: 시스템 구조, 특성 및 주요 개발 이슈

▣ 연   사: 이용호 박사

▣ 소   속: 한국표준과학연구원

▣ 일   시: 2023. 3. 17.(Fri) 13:00

▣ 장   소: 제2공학관 B040호

▣ 초   청: 한재원 교수

▣ 초   록

양자컴퓨팅은 큐비트의 에너지 레벨 양자화와 양자중첩, 이웃한 큐비트 사이의 간섭(양자얽힘)을 이용하여 고전컴퓨터의 계산성능 한계를 극복하는 컴퓨팅방식이다. 양자컴퓨터의 양자프로세서를 구성할 수 있는 플랫폼으로는 초전도, 이온, 양자광, 중성원자, 반도체 양자점, 다이아몬드 점결함, 핵자기공명 등 여러 가지가 있다. 이들은 각각 장단점을 가지는데, 이 중에서 초전도 방식은 확장성이 쉽고, 게이트 속도가 빠르고, 큐비트의 생존시간도 비교적 양호한 특성이 있다.

초전도 양자컴퓨팅은 초전도 조셉슨 접합을 포함한 초전도 회로의 가장 낮은 상태의 두 에너지 레벨을 다루는데, 이 에너지를 온도로 표현하면 절대 0도에 근접하는 낮은 에너지 상태 상태이다. 따라서 외부로부터 에너지 교란이 유입되면 양자상태가 파괴되거나 양자상태의 수명이 짧아져서 계산의 정확성이 떨어지므로, 외부의 열적 요동이나 전자기 잡음 등을 철저하게 차단해야 한다. 또한 양자역학적인 바닥 상태 에너지를 정밀하게 측정 및 제어하기 위해서는 고도의 측정기술이 필요하다. 즉, 초전도 기술, 큐비트 소자인 조셉슨 소자 설계 및 제작기술, 미약한 마이크로파 신호의 제어 및 측정기술, 양자컴퓨팅에 최적화된 양자회로(알고리즘) 및 프로그래밍 기술 개발이 필요하다.본 강의에서는 초전도 소자를 이용한 큐비트의 기초 설계 및 제작 방법, 큐비트 측정 및 제어, 시스템 개발을 위해 해결해야 할 이슈 등에 대해 소개한다.