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표준연 주도 KAIST·성균관대·미국 로렌스 버클리 연구소 공동상온에서 작동하는 양자컴퓨터 시대가 조만간 열릴 전망이다.
한국표준과학연구원(KRISS)은 국제 공동 연구로 세계 처음 2차원 상온에서 스커미온을 생성하고 제어하는 데 성공했다고 11일 밝혔다.
3차원 대비 소모 전력은 낮추고 양자 효과는 극대화할 수 있어 상온 양자컴퓨터나 AI 반도체 개발의 핵심 기반 기술로 활용 가능할 전망이다.
스커미온(Skyrmion)은 소용돌이 모양으로 배열된 스핀(Spin) 구조체다.이론상 수 나노미터까지 줄일 수 있어 매우 적은 전력으로도 이동할 수 있다.
이때문에 현실에서 스커미온을 자유자재로 만들고 조작할 수 있다면 초저전력·초고성능의 차세대 소자를 개발할 수 있기 때문에 관련 연구가 활발하다.
연구팀은 상온의 2차원 자석 표면에 매우 미세한 전압과 자기장을 공급해 스커미온을 구현한 후,스카이 스포츠 실시간 벳 피스트 놀 검소생성된 스커미온에 전류를 가해 원하는 방향으로 제어를 시도했다.
실험 결과,스카이 스포츠 실시간 벳 피스트 놀 검소기존 3차원에 비해 스커미온 제어에 소비되는 전력이 1천분의 1정도인 것을 확인했다.크기도 10배 이상 작아져 안정성·속도 측면에서 유리하다.
2차원 스커미온의 상온 발현 기술은 최근 미국과 중국에서도 발표됐지만,스카이 스포츠 실시간 벳 피스트 놀 검소발현과 전기적 제어를 모두 성공한 사례는 이번이 세계 처음이다.
양자기센싱그룹 양승모 선임연구원은 "지난 해 2월 3차원 스커미온 트랜지스터를 개발한 지 약 1년 만에 2차원 환경에서도 생성·제어하는 데 성공했다"며 "차세대 스핀트로닉스(Spintronics) 소자 개발에 한 발 더 다가서게 됐다"고 말했다.
양 선임 연구원은 "이번 기술은 상온에서 스커미온의 양자 현상을 극대화해 상온 큐비트 제작에 활용할 수 있다"며 "초저온 환경에서만 구동하던 기존 양자컴퓨터의 한계를 넘은‘상온 양자컴퓨터’개발의 문을 연 것"이라고 의미를 부여했다.
양 선임 연구원은 또 "AI의 발전과 함께 전력 수요가 폭증하면서 초저전력 반도체 소자의 필요성이 커지는 추세”라며 “이번에 개발한 스커미온 제어 기술을 응용하면 차세대 AI 반도체 소자도 설계할 수 있을 것”이라고 기대감을 나타냈다.
과학기술정보통신부 나노및소재기술개발사업의 지원을 받은 이 연구는 KRISS 양자기술연구소 양자자기센싱그룹과 KAIST 김갑진 교수 연구팀,스카이 스포츠 실시간 벳 피스트 놀 검소성균관대학교 이창구 교수 연구팀,스카이 스포츠 실시간 벳 피스트 놀 검소미국 로렌스 버클리 국립 연구소(LBNL) 임미영 박사가 공동으로 참여했다.
연구결과는 지난 달 국제 학술지 술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials,스카이 스포츠 실시간 벳 피스트 놀 검소IF: 29.4)에 게재됐다.
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