일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2022.9.30

산총연, 단일전자 이송에 성공
양자컴퓨터에 응용 기대

산업기술종합연구소(산총연), 도쿄공업대학, 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)의 NEEL연구소, 독일 보훔대학으로 구성된 연구팀은 2022년 9월 7일, 단일전자의 고효율 이송에 성공했다고 발표했다.

단일전자의 스핀 상태는 양자 비트의 구성요소 중 하나이며, 떨어진 양자 비트 간에 정보를 이송할 필요가 있는 양자컴퓨터에 대한 응용이 기대된다.

기존에는 전자의 이송 수단으로서 '표면 탄성파'라는 물질 표면을 타고 전달되는 파도를 발생시키고, 그 파도가 일정한 강도에 도달하면 전자를 실어 운반하는 기술을 연구했었다.

그러나 기존 기술에서는 시간이 지남에 따라 파도가 겹치면서 발생하는 ‘표면 탄성파 버스트’ 상태가 되고, 전자의 이송에 관계되지 않는 여분의 파도가 전자를 어지럽히는 문제가 있었다. 또한 표면 탄성파의 어느 위치에서 전자가 운반되고 있는지도 불분명했다.

이 문제를 해결하기 위해 고강도 표면 탄성파의 '고립 펄스'를 발생시키는 기술을 개발했다. 여분의 파도 발생을 억제할 수 있기 때문에 전자가 영향을 받기 어렵고, 파도가 정해진 위치에서 이송할 수 있다는 장점이 있다.

실험 결과 99% 이상의 확률로 단일전자 이송에 성공했다고 한다. 앞으로는 고립 펄스의 제어성 향상을 목표로 한다.

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