큐비트를 원자 두께로 줄인다: 2D 소재가 여는 양자컴퓨터 소형화

양자컴퓨터의 최대 난제 중 하나는 큐비트가 너무 크고 서로 간섭한다는 점입니다. 연구진은 흑연처럼 원자 한 겹 두께로 벗겨지는 2차원 소재인 육방정 질화붕소(hBN)를 활용해 이 문제에 접근했습니다. hBN 결정 안의 원자 결함 하나를 큐비트로 삼으면, 소자를 기존보다 훨씬 얇고 작게 만들 수 있습니다. 원자 수준에서 스핀 상태를 제어·측정할 수 있어 집적도를 크게 높일 수 있다는 것이 핵심입니다. 또한 hBN은 상온에 가까운 조건에서도 안정적으로 동작할 잠재력이 있어, 극저온 냉각에 크게 의존하는 초전도 큐비트의 대안으로 주목받습니다. 아직 결함 생성의 정밀도, 결맞음 시간, 대량 생산 공정 등 상용화까지 넘을 산이 많지만, 반도체 미세화가 무어의 법칙을 이끌었듯 2D 소재가 큐비트 소형화의 돌파구가 될 수 있습니다. 하드웨어·소재 분야 엔지니어라면 눈여겨볼 흐름입니다.