양자컴퓨터는 왜 극저온 환경과 외부 자기장 차폐가 필수적인가요

Question

양자컴퓨터는 기존의 우리가 쓰는 컴퓨터랑은 아예 방식 자체가 다르다고 들엇는데요 그렇다면 왜 이런 기술에 있어서 극저온환경과 외부자기창 차폐가 필수적인지 알고 싶습니다

Answer 1

안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 다른 원리로 작동하는데, 바로 양자역학의 법칙을 이용하기 때문입니다.

극저온 환경이 필요한 큰 이유는, 큐비트가 주변 열에 영향을 아주 쉽게 받아서 제대로된 계산을 못하거나 상태가 망가질 수 있기 때문입니다. 열은 곧 에너지의 흔들림 이기 때문에, 이 흔들림이 많으면 양자 상태가 깨져버립니다. 그래서 영하 수백도에 가까운 극저온으로 냉각해서 큐비트가 가능한 한 조용하고 안정된 상태를 유지하도록 만드는것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

양자컴퓨터는 양자 비트인 큐비트의 특성상 외부 환경에 매우 민감해서 극저온 환경과 자기장 차폐가 필수적입니다. 극저온에서는 양자 상태의 안정성을 유지할 수 있고, 외부 자기장은 큐비트의 양자 상태를 교란시켜 오류를 유발하니 냉각장치와 자기장 차폐 장치가 꼭 필요합니다.

Answer 3

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 양자컴퓨터는 정보단위인 큐비트가 초전도체방식으로 큐비트가 유지되기 때문에 현재 극저온에서만 초전도체가 되어서 저온 환경이 되어야하고 외부 자기장에 영향으로 큐비트 유지가 되지 않을 수 있어서 차폐를 하는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

극저온 상태 온도를 낮추어야 양자 상태를 오래 유지할 수 있기 때문입니다.

양자 중첩 상태에는 열적 잡음 및 진동에 매우 예민하여 온도가 높아지게 된다면 분자의 움직임이 활발해져 큐비트 상태가 될수 있으며 고온에서 큐비트 간 상호작용이 방해를 받거나 오류가 발생할 가능성이 높아 지기 때문입니다.

Answer 5

안녕하세요. 박준희 전문가입니다.

양자 컴퓨터는 양자 메커닉스의 법칙을 따른다고 알려져있으며 이 논리에 따르면 양자 메커닉스는 매우 미세한 입자들의 행동을 다룬다고 하죠. 다시 말해 양자입자들은 물리학적으로 상태가 불안정하기 때문에, 고온, 저온 그리고 외부의 자기장등에 민감하게 영향을 받기에 제어하기 어렵다는거죠.

감사합니다.

Answer 6

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

양자컴퓨터는 양자비트의 상태가 중첩과 얽힘이라는 양자역학적 특성에 기반해 연산을 수행하는데 이 큐비트는 외부 열이나 자기장에 매우 민감해 쉽게 오류를 일으킵니다 극저온 환경은 열에 의한 잡음을 최소화해 큐비트의 안정성과 일관된 동작을 보장하며 외부 자기장 차폐는 외란으로 인한 양자 상태 붕괴를 방지하기 위해 필수적입니다