[테크월드=방제일 기자] 지스트(광주과학기술원) 화학과 이호재 교수와 서지원 교수 공동 연구팀이 삼성전자가 지원하는 삼성미래기술육성사업 과제에 선정됐다.     

연구팀이 제안한 ‘양자이동을 위한 펩토이드기반 엑시플렉스 시스템(Peptoid-Based Exciplex System for Quantum Teleportation)’은 미래 양자컴퓨터 기술의 기본 단위인 큐빗(Qubit: quantum bit)을 화학적으로 합성한 분자에 생성하고, 그 위에서 양자컴퓨팅의 기본 과정 중 하나인 양자이동을 구현하는 것을 목표로 하고 있다. 

연구팀은 앞으로 3년의 연구 기간 동안 펩토이드 기반의 전자전달 시스템을 합성하고, 광화학과 전자 상자기성 공명(EPR, electron paramagnetic resonance) 분광학 기술을 활용해 전자 스핀 큐빗을 생성·조절·측정할 계획이다. 

본 연구팀은 최근 공동연구의 성과 중 하나인 펩토이드 기반의 엑시플렉스 연구 결과로부터 광여기 유발 전자전달과정에서 양자상태가 얽힌 라디칼쌍이 안정적으로 생성되고, 펩토이드와 연결했을 때 라이칼쌍 내 홑전자의 양자상태를 효과적으로 조절 할 수 있음을 착안해 라디칼에 존재하는 홑전자의 스핀을 큐빗으로 하는 양자이동시스템을 디자인해 제안했다.

이호재 교수는 “그동안 양자컴퓨터와 양자정보에 관한 연구는 주로 물리학의 관점에서 광자(photon), 극한조건에 갇혀있는 원자, 분자, 혹은 고체상태를 대상으로 연구가 진행돼 왔다”면서 “반면 이번 연구는 화학적인 아이디어로 화학의 장점을 활용해 화학적 양자시스템 개발에 기여할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 기대한다”고 말했다.  

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