나노기술 및 정책 정보

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● 호주 Andrea Morello 교수(University of New South Wales) 연구팀은 새로운 종류의 큐비트인 flip-flop 큐비트를 전기신호로 작동시키고 간편하게 제어할 수 있다는 사실을 입증

● 하나의 원자에 속하는 2개의 스핀(전자스핀, 핵스핀)으로 구성되는 flip-flop 큐비트는 전자와 핵이 항상 상호 반대 방향으로 스핀하는 조건을 형성해 핵과 전자의 스핀 방향 조합(다운-업, 업-다운) 및 상호 전환을 구현

● 핵을 기준으로 전자를 변위시키면 flip-flop 큐비트의 임의적 양자상태를 설정할 수 있을 것으로 예측한 연구팀은 실험에서 진동자기장을 사용하지 않고 일반적인 실리콘 컴퓨터 칩에서와 유사한 방식으로 작은 금속 전극에 전압을 인가해 전자 변위 유도 및 큐비트 작동에 성공

● 또한, 연구팀은 전자 변위 과정에서 양전하(핵)에서 음전하(전자)가 멀어지면 형성되는 전기쌍극자들을 상호 인접하게 배치하면 쌍극자 사이에서 강력한 전기적 결합이 유도되는 현상을 발견했으며, 이를 토대로 실용적인 양자연산에 필요한 다중큐비트 양자논리연산을 구현할 수 있을 것으로 기대

Science Advances (2023.02.10.), An electrically driven single-atom “flip-flop” qubit