인텔, 양자 극저온 제어칩 '호스 리지' 기술 소개 논문 발표

[아이뉴스24 윤선훈 기자] 인텔은 업계 최초로 양자 극저온 제어칩인 '호스 리지'의 주요 기술적 특징을 소개하는 논문을 미국 샌프란시스코에서 개최된 '국제고체회로학회'에서 발표했다고 19일 밝혔다.

논문은 양자 실용성(확장성·유연성·정확성)을 입증하기 위해 강력한 양자 시스템 구축 시에 맞닥뜨리는 과제를 해결할 호스 리지의 핵심 기술력을 공개했다. 큐텍은 네덜란드 델프트 공과대학교(TU Delft)와 네덜란드 응용과학연구기구(TNO)가 협업해 설립한 양자컴퓨팅 연구센터다.

짐 클라크 인텔 랩 양자 하드웨어 총괄은 "지금까지는 제어가 복잡하고 서로 연결된 메커니즘에 둘러싸인 작은 맞춤형 시스템에서 적은 수의 큐비트로 연구를 해 왔다"며 "인텔의 호스 리지는 이러한 복잡성을 엄청나게 줄일 수 있다"고 말했다.

인텔의 22나노미터(nm) FEL(FinFET Low Power) CMOS 기술로 구현된 통합 SoC(시스템온칩)는 4개의 무선 주파수(RF) 채널을 단일 장치에 통합했다. 각 채널은 '주파수 멀티플렉싱'을 통해 최대 32개의 큐비트(양자컴퓨팅의 기본단위)를 제어할 수 있다. 주파수 멀티플렉싱은 사용 가능한 총 대역폭을 일련의 비중첩 주파수 대역으로 나눠 개별 신호를 전달하는 기술이다.

호스 리지는 4개의 채널을 이용해 단일 장치만으로 최대 128큐비트까지 제어할 수 있을 것으로 보이며, 이전에 필요했던 케이블과 랙(rack) 장비의 수를 훨씬 줄일 수 있다. 아울러 광범위한 주파수 대역을 처리할 수 있기 때문에 '트랜스몬스'로 알려진 초전도 큐비트와 스핀 큐비트를 모두 제어한다. 초전도 큐비트는 일반적으로 6~7GHz(기가헤르츠)의 주파수 대역에서 작동하며 스핀 큐비트는 약 13~20GHz에서 작동한다.

현재 인텔은 1켈빈(Kelvin) 온도에서 작동할 수 있는 실리콘 스핀 큐비트 칩을 연구하고 있다. 하나의 간소화된 패키지 내에 큐비트와 제어기능을 갖춘 솔루션을 만들기 위해 스핀 큐비트 칩과 호스 리지의 극저온 제어 장치의 통합을 시도하는 중이다.

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