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2012년 4월 28일 토요일

원자 4개 폭 회로 제작 성공



 사우스 웨일즈, 퍼듀, 멜버른 대학등 여러 기관이 참여한 연구에서 폭이 원자 4개 수준이고 높이는 원자 1개 수준에 불과한 회선 (wire) 를 제작하는데 성공했다고 한다. 이것은 현재 사용되는 마이크로프로세서의 회로의 20 분의 1 수준으로 얇은 것이다. Bent Weber (Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology at the University of New South Wales) 등 주요 연구자들은 이번주 사이언스 지에 실린 이 연구에서 인 (Phosphorus) 원자를 이용해서 이렇게 미세한 회로를 만들었다. 


 연구자들은 이렇게 미세한 회로에서도 옴의 법칙등 기본적인 물리 법칙이 변함없이 적용되는 것을 확인했으며 이를 이용해 미래에 원자 수준의 실리콘 회로나 혹은 양자 컴퓨터에 연구에 혁신을 가져올 것으로 기대한다고 말했다. 


 이 연구의 궁극적인 목표는 1개의 원자 수준에서 작동할 수 있는 원자 트랜지스터 (Atom transistor) 의 개발 및 원자 수준의 양자 컴퓨터 ( donor-atom based silicon quantum computing  ) 를 개발하는 것이다. 이와 같은 원자 수준 양자 컴퓨터는 거의 1 - 2 나노 미터 수준의 영역을 다뤄야 하기 때문에 개발이 극히 힘들었으나 이번 연구에서는 이것이 불가능하지 않다는 것을 실증해 보였기 때문에 기술적인 큰 혁신이라고 할 수 있다. 


 다만 실제로 이정도 크기의 회로를 가진 마이크로프로세서를 대량으로 양산하거나 혹은 실제 원자 양자 컴퓨터를 개발하는 것은 앞으로의 과제라고 하겠다. 하지만 미래에 10 nm 대 이하의 극 미세 회로를 연구하기 위해서는 이와 같이 나노 nm 대 회로에서도 기본적인 물리 법칙이 그대로 유지된다는 기초 연구가 먼저 선행되야 할 것이다. 우리가 주변에서 볼 수 있는 문명의 이기들은 사실 이런 기초 연구가 축적되서 마지막에 나오는 결과물이라고 할 수 있다. 기초 없이 지붕부터 올릴 순 없듯이 이와 같은 기초 연구 없이 최종적인 결과물이 나올 수는 없다. 


 이 논문은 Science 지에 기재되었다. 


  Journal Reference:

B. Weber, S. Mahapatra, H. Ryu, S. Lee, A. Fuhrer, T. C. G. Reusch, D. L. Thompson, W. C. T. Lee, G. Klimeck, L. C. L. Hollenberg, M. Y. Simmons. Ohm's Law Survives to the Atomic Scale. Science, 2012; 335 (6064): 64-67 DOI:10.1126/science.1214319


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