물질이 외부에서 에너지를 받지 않고도 주기적으로 구조를 바꾸는 특수한 상태인 ‘시간 결정(結晶)’이 양자컴퓨터를 통해 처음으로 구현됐다. 베디카 케마니 미국 스탠퍼드대 물리학부 교수 연구팀과 페드람 로샨 구글 리서치 연구원 공동연구팀은 구글의 양자컴퓨터 ‘시커모어’에서 시간 결정을 0.1초간 구현했다고 국제학술지 네이처에 30일(현지시간) 공개했다. 

 

 시간 결정은 물질의 입자가 시간적으로 결정처럼 규칙적으로 일정하게 배열되는 현상을 뜻한다. 시간에 따라 구조 변화가 반복되면서 에너지를 사용하지 않고도 끊임없이 변화를 유지한다. 연구팀은 구글 퀀텀AI와 협력해 구글의 시커모어 양자컴퓨터의 정보 단위인 큐비트 20개에 움직이는 패턴을 적용해 시간 결정을 구현했다. 큐비트에 레이저를 가해 큐비트 정보를 표현하는 스핀에 움직임을 주면서 시간 결정을 만들 수 있는 상태를 찾는 방식이다.

 

연구팀은 양자컴퓨터를 0.1초동안 단 한번만 실행하면 한번에 100만 개 이상의 시간 결정 상태를 분석하는 방법을 고안했다. 이를 찾으면 큐비트를 조정하고 레이저를 한번 쏘아 줘도 에너지를 흡수하지 않고도 영원히 움직이는 시간 결정을 구현한다. 다만 이번 연구에서는 양자컴퓨터가 큐비트를 유지하는 짧은 시간 동안만 시간 결정을 이룬 뒤 외부 상호작용의 영향으로 결정이 풀리는 것을 확인했다.

 

 

하여간 저 양자 컴퓨터만 들어가면 무슨 소린지 모르겠습니다.