재미 한국인 과학자들, 양자정보기술 가속화 연구결과 연속 발표

▲캘텍 연구팀이 제작한 양자시뮬레이터를 이용한 실험 장면. 연합뉴스

[에너지경제신문 김종환 기자] 미국에서 연구를 하는 한국인 물리학자들이 양자정보기술의 개발을 가속할 수 있는 연구결과를 세계적인 학술 논문지인 ‘네이처’(Nature)와 ‘사이언스’(Science)에 잇따라 발표해 주목받고 있다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 최순원 교수와 캘리포니아공대(캘텍)의 마누엘 엔드레스 교수가 공동 교신저자를 맡은 연구팀은 19일 ‘네이처’에 양자컴퓨터의 정확도와 신뢰성을 측정할 수 있는 신기술을 한국인 과학자들이 공동으로 개발한 새로운 연구 성과를 공개했다.

이 논문의 공동 제1저자에는 연구 당시 캘리포니아공대 박사후연구원이던 최준희 현 스탠퍼드대 교수가 이름을 올렸다.

연구자들은 많은 입자들이 모인 양자역학적 시스템에서 나타나는 무작위성 속에서 일정한 통계학적 패턴이 숨어 있음을 밝혀냈고 이를 역으로 활용해 양자시뮬레이터의 특성을 측정할 수 있는 알고리즘을 개발했다.

최순원 교수는 "이 신기술은 현존하는 거의 모든 양자시뮬레이터나 양자컴퓨터에 적용될 수 있는 것으로 알려져서 양자정보과학기술 개발을 크게 가속화시킬 것"이라며 "이번에 새롭게 발견된 무작위성 속에서의 통계학적 패턴은 혼돈이론, 양자열화 현상 등 기초과학연구에도 큰 의미가 잇는 것"이라고 말했다.

▲캘텍 오스카 페인터 교수·김은종 박사팀이 개발한 양자시뮬레이터와 10센트 동전. 연합뉴스

최순원 교수와 캘텍의 오스카 페인터 교수팀은 20일 초전도 메타물질 기반의 새로운 양자시뮬레이터를 최초 개발해서 양자혼돈현상에 대한 시뮬레이션에 성공한 최초의 연구 성과를 발표했다.

이 논문의 공동 제1저자에는 연구를 주도한 한국인 물리학자 캘리포니아공대 김은종 박사가 이름을 올렸다.

연구진들은 빛에 의해 매개된 양자비트 간의 장거리 상호작용에 주목했고 양자비트와 쉽게 인터페이스 할 수 있는 초전도 광메타물질을 개발했다.

김은종 박사는 "장거리 상호작용으로부터 오는 양자 혼돈 현상을 보고했는데 이를 통해 새로운 방향의 기초과학연구가 가능해질 것"이라며 "새로운 양자시뮬레이터 플랫폼은 실용적인 초전도 양자컴퓨터에 적용될 수 있는 것으로 알려져 관련 기술 개발을 가속화 시킬 것"으로 밝혔다.

▲왼쪽부터 매사추세츠공대(MIT) 최순원 교수, 현 스탠퍼드대 최준희 교수, 캘리포니아공대(Caltech) 김은종 박사. 연합뉴스

최순원 교수는 대전과학고를 조기졸업하고 지난 2012년 캘텍 물리학과 학부를 수석으로 졸업했으며 하버드대에서 물리학 박사학위를 받고 MIT 교수로 재직중이다.

최준희 교수는 한성과학고를 조기졸업하고 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과를 지난 2008년에 수석으로 졸업한 뒤 하버드대에서 물리학박사를 받았으며 캘텍 연구원을 거쳐 최근 스탠퍼드대 전기공학부 조교수로 임용됐다.

김은종 박사는 서울과학고를 졸업하고 서울대에서 학사학위를, 캘텍에서 박사학위를 받았으며 현재 캘텍의 IQIM 펠로십에 선정돼 양자정보 연구를 하고 있다.
axkjh@ekn.kr