소수의 전자 양자 점의 스핀

전문가 제언

○ 현재 컴퓨터 소자의 집적화에 대한 물리적인 한계가 가시화됨에 따라 양자 점을 이용한 컴퓨터 소자의 개발이 많이 이루어지고 있다. 이에 대한 연구로 양자 점 메모리, 양자 컴퓨터에 대한 개념이 제시되고 있고 실제로 구현하기 위한 많은 노력이 이뤄지고 있다.

○ 현재 일본의 경우, 일본 과학기술진흥기구(JST)와 일본 전신전화(NTT)의 공동 개발로 진공중의 원자를 고체 표면 부근에 포착하여 안정적으로 포착된 원자를 이용해서 양자 비트로 이용하려는 연구를 진행 중이다.

○ 국내에서는 서울시립대 안도열 교수팀을 주축으로 양자정보처리연구단에서 반도체 양자 컴퓨팅을 연구 중이며, 반도체 1개로 큐빗을 만들어 양자컴퓨팅을 수행하였고, 반도체 2개로 큐빗을 만들어 양자 컴퓨팅을 수행하기 위한 작업이 진행 중이다.

○ 이러한 연구의 기반이 되는 것이 양자 점 내부에서 작용하는 전자의 스핀과 주변 환경과의 상호작용에 대한 물리적인 이해이다. 이 논문은 양자 역학에 기반을 두고서 양자의 세계에서 이루어지는 미시적인 현상들에 대해 새롭게 밝혀지는 사실들을 다루고 있다. 또한 이를 통해 양자 점에서의 전자의 스핀 제어라는 어려운 난제를 차근차근 풀어나가고 있다. 이러한 노력의 연장선에서 현재의 컴퓨터 기술이 발전한 것처럼 앞으로 양자 컴퓨팅의 기술이 실현될 것이라고 생각한다.

○ 안정적인 양자역학적 두 준위 시스템 예는 스핀이다. 스핀에 대한 가장 간단한 개념은 자기적 모멘트의 상 하 방향이다. 스핀의 전반적인 양자적 특성은 스핀 상태의 중첩, 스핀들 사이의 연관 상태에 대한 양자적 측정에 의해 분명해진다.

○ 최근 개별적인 전자를 고정시키고 그 양자적 특성을 연구하는 시스템이 현실화되었다. 이로 인해 통계적인 고려를 피할 수 있게 되었다. 여기서는 반도체 물질에 기반을 둔 나노미터 단위의 양자 점을 통해 수행된 실험과 스핀에 대한 시뮬레이션을 병행하여 발전시켜야한다.

저자

Hanson, R; Kouwenhoven, LP; Petta, JR; Tarucha, S; Vandersypen, LMK; AF Hanson, R.; Kouwenhoven, L. P.; Petta, J. R.; Tarucha, S.; Vandersypen, L. M. K.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2007

권(호)

79(4)

잡지명

Reviews of Modern Physics

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

1217~1265

분석자

김*수

분석물

• 소수의 전자 양자 점의 스핀.pdf [259,979 byte]

이미지변환중입니다.