중국 칭화대학교 연구팀이 메모리 용량을 크게 늘린 퀀텀 메모리 개발 및 테스트에 성공했다.
11일 칭화신문망에 따르면 중국 칭화대학교의 퀀텀정보센터 돤루밍(段路明) 연구팀이 처음으로 225개 메모리 셀을 보유한 복합 퀀텀 메모리를 개발했다. 퀀텀 메모리의 저장용량을 세계 최고 수준으로 끌어올릴 수 있다는 것이 팀의 설명이다. 이 성과는 ‘225개의 메모리 셀을 보유한 복합 퀀텀 메모리 테스트 실현(Experimental realization of a multiplexed quantum memory with 225 individually accessible memory cells)’이란 논문명으로 발표 ‘네이처·커뮤니케이션즈(Nature Communications)’지에 발표됐다.
▲칭화대학교의 돤루밍 연구팀이 개발한 ‘225개의 메모리 셀을 보유한 복합 퀀텀 메모리’. /칭화대학교 제공
퀀텀 메모리는 장거리 퀀텀 통신과 퀀텀 컴퓨팅의 핵심 부품이다. 장거리 퀀텀 통신은 퀀텀 중계기를 필요로 하는데, 단일 광자 신호로는 정보 채널에서 지수적 감쇠 문제가 발생한다. 2001년 돤루밍씨와 협력 연구진이 함께 네이처(Nature)에 복합 퀀텀 메모리와 단일 광자 채널의 결합을 이용해 감쇠를 억제할 수 있는 방안을 발표했으며 이 방안은 퀀텀 채널 영역에서 큰 반향을 일으켰다. 미국과 중국 및 유럽의 많은 연구팀이 이 방안을 연구에 접목해 많은 성과를 거두기도 했다. 이어 현대 물리 평론(Review of Modern Physics)과 네이처에 관련 성과가 속속 수록됐으며 이중 퀀텀 메모리의 저장 용량을 늘리는 것은 퀀텀 중계기 테스트를 실현하는 데 있어 가장 어려운 문제였다.
이전에 미국 연구팀은 공간 분파법을 통해 12개의 메모리셀로 구성된 퀀텀 메모리를 개발해 내기도 했다. 이어 중국 내 연구팀이 고차원 공간을 구현해 3~7차원 신호의 쿠너텀 메모리를 개발했으며 이 신호는 2~3개의 퀀텀비트로 코딩될 수 있다. 돤루밍 연구팀은 2차원 퀀텀 메모리 정렬을 통해 퀀텀 메모리의 저장 용량을 늘렸으며 복합 메모리 셀의 수를 225개로 늘렸다. 이는 국제적으로 나온 기존 성과의 20배에 달하는 수치다.

