양자 컴퓨터는 세계를 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있지만 현재는 극도로 낮은 온도에서만 작동하고 컴퓨터 냉각 비용이 많이 듭니다. 텍사스 대학교 엘파소(University of Texas) 팀이 상온에서 작동할 수 있고 순철보다 자성이 100배 더 강한 새로운 양자 컴퓨팅 소재를 개발했습니다. 상온에서 작동할 수 있는 양자 컴퓨터를 구축하는 데 사용될 것으로 예상된다. Applied Physics Letters 최근호에 관련 논문이 게재되었습니다.
연구 리더인 Ahmed Elkindi는 자석이 스마트폰, 자동차, SSD(컴퓨터 정보를 저장하는 하드웨어)와 같은 장치에서 널리 발견된다고 말했습니다. 양자 컴퓨터에서는 계산 속도를 높이기 위해 자석을 사용하지만 자석의 강한 자력은 저온에서만 나타납니다. 따라서 현재의 양자 컴퓨터는 절대 영도(-273.15도)보다 약간 높은 -272.78도의 극히 낮은 온도에서 작동해야 합니다. 양자 컴퓨터가 제대로 작동하려면 컴퓨터와 관련 모든 재료를 냉각해야 하는데 이는 매우 비용이 많이 듭니다. 이 문제를 해결하기 위해 Elkindi 팀은 2019년부터 새로운 자성 재료를 만드는 작업을 진행해 왔습니다.
팀의 초점 중 두 가지는 정상적인 온도에서 작동할 수 있는 것과 희토류가 아닌 재료로 만드는 것입니다. Elkindi는 현재 모든 자석은 희토류 재료로 만들어졌으며 희토류 원소의 매장량은 제한되어 있다고 지적했습니다. 수년간의 시행착오 끝에 연구팀은 마침내 새로운 자성 재료를 개발했습니다. 그들은 아미노페로센과 그래핀을 사용하여 순철보다 자성이 100배 더 강하고 상온에서 작동할 수 있는 고자성 양자 컴퓨팅 소재를 개발했습니다. 연구원들은 이 새로운 물질이 실온에서 양자 컴퓨터를 구축하는 데 사용될 수 있다고 믿고 있습니다.
그럼에도 불구하고 연구자들은 아직 해야 할 일이 많다고 말합니다. 첫째, 재료를 만들기가 어렵기 때문에 준비 과정을 최적화하기 위해 노력하고 있습니다. 또한 재료의 효율성을 지속적으로 개선하고 있습니다.
