이는 작동 시간이 55,000%가 넘게 증가했다는 의미입니다.
하버드와 MIT 소속 물리학자 그룹이 2시간 이상 연속으로 작동하는 양자 컴퓨터를 개발했습니다. 비록 24시간 내내 몇 달 또는 몇 년 동안 구동되는 서버 같은 일반 컴퓨터에 비하면 짧게 느껴질 수 있지만, 이는 양자 컴퓨팅 분야에서 매우 큰 돌파구입니다. The Harvard Crimson의 보도에 따르면, 현재 대부분의 양자 컴퓨터는 수 밀리초(milliseconds) 정도만 작동하며, 기록적인 장비조차 10초를 겨우 넘는 시간 동안만 구동할 수 있었습니다.
2시간이라는 시간이 여전히 제한적일지라도, 연구진은 이 원리가 미래의 양자 컴퓨터가 훨씬 더 길게, 심지어 무기한으로 작동할 수 있게 할 수 있다고 설명합니다. 연구 보조원인 투 트 와(Tout T. Wang)는 "아직 발전할 여지가 있고, 현재 수준에서 규모를 확장할 방법이 있습니다"라며, "하지만 하버드에서 수행한 이번 혁신적인 실험들을 바탕으로 로드맵이 이제 명확해졌다"고 밝혔습니다.
'일반' 컴퓨팅과 양자 컴퓨팅의 주된 차이점은 후자가 데이터를 저장하고 처리하는 데 초원자 입자인 큐비트(qubits)를 사용한다는 점입니다. 하지만 전자는 전원 공급 없이도 정보를 보존하는 반면, 양자 컴퓨터는 '원자 손실(atom loss)'이라는 과정을 통해 큐비트를 잃을 수 있습니다. 이는 정보 손실을 유발하고 궁극적으로 시스템 실패로 이어집니다.
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연구팀은 큐비트가 손실될 경우 이를 대체하는 방식으로 문제를 해결하기 위해 '광학 격자 컨베이어 벨트(optical lattice conveyor belt)'와 '광학 핀셋(optical tweezers)'을 개발했습니다. 이 시스템은 3,000개의 큐비트를 갖추고 있으며, 큐비트 손실을 극복하며 초당 30만 개의 원자를 양자 컴퓨터에 주입할 수 있습니다. 와(Wang)는 "이제 우리의 일반 원자 및 양자 컴퓨터의 작동 시간을 근본적으로 제한하는 요소가 사라졌다"며, "원자가 작은 확률로 손실되더라도, 신선한 원자를 투입해 교체함으로써 시스템에 저장된 양자 정보에 영향을 주지 않을 수 있게 되었다"고 강조했습니다.
다른 팀원들은 이러한 돌파구가 약 3년 안에 무기한 구동 가능한 양자 컴퓨터를 현실화할 것이라고 믿고 있습니다. 이전에는 전문가들이 최소 5년 이상 걸릴 것이라고 예측했습니다. 양자 컴퓨팅은 암호학, 금융, 의학 등 우리가 컴퓨팅하는 방식 자체를 근본적으로 변화시킬 잠재력을 가지고 있습니다. 다만, 이러한 발전에도 불구하고, 만약 독자적으로 물리학자이거나 최첨단 장치 연구에 종사하는 전문가가 아니라면, 향후 10년 이내에 거실이나 사무실에서 개인용 양자 컴퓨터를 갖기는 어려울 것입니다.
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