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이화학연구소(RIKEN) 연구팀이 실리콘 양자점 디바이스 중의 전자스핀을 이용하여 3양자 비트를 제어하고 양자 얽힘 상태를 생성하는 데 성공함.

실리콘 양자점 중의 전자스핀을 이용한 양자 비트의 경우, ‘양자 오류 정정(quantum error correction)’ 등 중요한 양자 알고리즘 구현에 필요한 3양자 비트 이상의 양자 얽힘 생성 및 검증은 어려웠음. 연구진은 실리콘 양자점 중에 가둔 세 개의 전자스핀을 높은 정밀도로 완전히 제어 및 측정하는 데 성공함. 또한 실리콘 양자점 디바이스에서 세계 최초로 3양자 비트 얽힘 상태의 생성을 입증함.

본 연구 성과는 최근 주목 받고 있는 실리콘 양자점을 이용한 양자 컴퓨터 실현에 있어서 중요한 과제인, 복수의 양자 비트의 코히런트(coherent) 제어에 지침을 주는 것으로, 향후 연구 개발을 가속화할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Nature Nanotechnology(Quantum tomography of an entangled three-qubit state in silicon)에 게재됨.