양자과학2 [과학] 양자 컴퓨터의 원리와 큐비트 동작 방식에 대해 알아보자 양자 컴퓨터는 중첩·얽힘·간섭이라는 양자 현상을 계산 자원으로 활용해, 특정 문제에서 고전 컴퓨터보다 유리한 계산을 수행하도록 설계된 장치입니다. 그 핵심 단위인 큐비트(qubit)는 |0⟩과 |1⟩의 선형결합 α|0⟩+β|1⟩ 상태(블로흐 구면)로 존재하며, 단일·이큐비트 게이트와 측정으로 프로그램됩니다. 아래에 동작 원리, 대표 구현, 게이트·오류·보정까지 한눈에 정리했습니다.1) 양자 계산의 3대 자원: 중첩·얽힘·간섭중첩—큐비트는 |0⟩와 |1⟩에 동시에 존재(확률 진폭). H게이트로 |+⟩=(|0⟩+|1⟩)/√2 생성.얽힘—두 큐비트에 CNOT/CZ를 걸면 서로 독립적으로 기술 불가한 상태(|Φ+⟩ 등).간섭—위상 조절(Rz)과 재결합으로 올바른 경로의 진폭을 증폭, 오답을 상쇄(그로버 등).2.. 2025. 8. 29. [과학] 양자 터널링 현상의 전자기기 응용에 대해 알아보자 양자 터널링(Quantum Tunneling)은 입자가 고전적으로 넘을 수 없는 퍼텐셜 장벽을 확률적으로 관통하는 현상입니다. 이 미시적 원리는 스캐닝 터널링 현미경(STM)을 통해 원자 단위 영상·분광을 가능하게 했고, 터널 다이오드·공명터널링 소자·조셉슨 접합·자성 터널 접합(MTJ)·플래시 메모리 등 다양한 전자기기의 핵심 메커니즘으로 쓰입니다. 아래에 원리–수식–응용–설계 포인트를 한눈에 정리했습니다.1) 터널링의 물리: 왜 장벽을 지나가나?WKB 근사: 장벽 두께 d, 장벽 높이(유효 일함수) Φ일 때 터널 확률과 전류는 I ∝ V · e−2κd, κ ≈ √(2mΦ)/ħ로 지수 감쇠합니다.수치 감각: 진공 장벽 Φ≈4–5 eV면 κ≈1 Å−1. 팁–시료 거리를 1 Å 가까이하면 전류가 보통 ~7.. 2025. 8. 29. 이전 1 다음
