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중국 과학자 ‘마요라나’ 제로에너지모드 격자배열 제어 성공
  • 등록일2022.06.24
  • 조회수656
 최근 중국과학원 물리연구소는 ‘마요라나’ 제로에너지모드* 격자배열 제어에 성공하여 양자컴퓨터 실용화를 위한 기반 마련(6.9)
     * 응집물질물리학 분야의 이론연구 결과, 마요라나 페르미온과 유사한 입자는 고체물질에서 나타날 수 있는데, 이러한 입자를 마요라나 준입자 또는 마요라나 제로에너지모드라고 지칭
 
 
 1937년 이탈리아 이론물리학자 에토레 마요라나(Ettore Majorana)자연계에 ‘미지의 입자’의 존재를 예측한 후, 전 세계의 과학자들은 입자 발견을 위한 연구를 가속화 중
- 과학자들은 연구를 통해 ‘마요라나’ 제로에너지모드로 구성된 위상(topology) 큐비트가 양자 컴퓨팅에서 회피할 수 없었던 양자 결맞음(decoherence) 문제를 해결
- 양자컴퓨팅 분야의 주요 과제는 양자 상태의 외부 간섭으로 인한 결맞음(decoherence) 현상을 방지하여 연산과정에서 발생하는 오류를 최대한으로 감소
- 특히 ‘마요라나’ 제로에너지모드는 국부적 환경변화에 둔감하여 자체 내결함성 양자컴퓨터에서 안정적인 위상 큐비트로 사용될 것으로 기대

 ′18년 가오훙쥔(高鸿钧) 연구팀은 자체 설계·조립한 초저온 주사터널 전자현미경으로 철기반 초전도체 철텔루륨셀렌(FeTeSe) 표면에서 최초로 ‘마요라나’ 제로에너지모드를 관찰
- 철기반 초전도재료의 구성성분이 불균일하고 ‘마요라나’ 제로에너지모드 비율이 낮은 등의 문제점 때문에 후속 연구시 어려움이 존재
- 대면적의 고도로 정렬되고 조정 가능한 마요라나 제로에너지모드 격자배열 획득이 양자컴퓨팅을 실현하기 위한 시급한 현안임

 이에 연구팀은 철기반 초전도체 리튬철비소(LiFeAs)에 대한 후속 실험연구를 통해 응력(stress)이 대면적의 고도로 정렬된 ‘마요라나’ 제로에너지모드 격자배열을 유도할 수 있음을 발견
- 올해 6월 연구팀은 주사터널 전자현미경 연구플랫폼을 기반으로 최초로 리튬철비소(LiFeAs) 표면에서 대면적의 고도로 정렬된 ‘마요라나’ 제로에너지모드 격자배열 제어에 성공
- 이 연구결과 ‘마요라나’ 제로에너지 모드의 편집위상 양자컴퓨터를 실용화하기 위한 기반을 마련(‘22년 6월 8일자 네이처지에 게재)
 
 
 
 
<참고자료>
我科学家成功调控马约拉纳零能模阵列   
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