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MIT 초전도 특성 지닌 다이오드 발견, 연산과 전력효율 크게 높일 잠재력

손영호 기자 widsg@businesspost.co.kr 2023-08-08 11:18:13
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MIT 초전도 특성 지닌 다이오드 발견, 연산과 전력효율 크게 높일 잠재력
▲ MIT연구팀이 양자컴퓨터를 연구하다가 초전도 특성을 지니는 다이오드를 발견했다. 해당 다이오드가 실제로 구현되면 획기적인 연산 성능 향상 및 전력효율 개선을 기대해볼 수 있다. <그래픽 비즈니스포스트>
[비즈니스포스트] 한국 연구진이 개발했다고 주장하는 초전도체 추정 물질 'LK-99'가 세계의 이목을 끄는 가운데 메사추세츠공과대학(MIT)에서 초전도체 기술 기반의 반도체 연구결과를 공개했다.

7일(현지시각) 전자전문매체 탐스하드웨어는 MIT 연구팀이 미국 물리학 학술지 피지컬리뷰레터에 등재한 연구결과를 보도했다.

해당 연구팀이 이번에 발견한 다이오드(전류를 한 방향으로 흐르게 하는 반도체 부품)는 마이스너 효과(물질 내부의 자기장이 외부로 밀려나는 현상) 등 초전도체가 갖추고 있는 주요 특성을 보였다.

초전도체의 주요 특징은 다이오드에 적합하다. 초전도체 특성상 전기를 전달하는 과정에서 전력 손실과 그로 인한 발열이 발생하지 않기 때문이다.

특히 해당 연구팀은 위상양자컴퓨터를 만들기 위한 필수요소인 마요르나 페르미온(물질과 반물질 중간 선상의 입자)을 연구하다가 이번 다이오드를 발견했는데 실제로 구현된다면 양자컴퓨터의 개발도 앞당길 수 있을 것으로 바라봤다.

다이오드는 컴퓨터의 반도체 칩과 전기회로 등을 구성하는 주요 요소이기 때문에 초전도 다이오드가 상용화된다면 발열로 인한 성능 제한에 가로막혀 있던 컴퓨터의 연산 성능을 획기적으로 개선할 수 있기 때문이다.

발표 자료에서 언급된 다이오드가 실제로 구현된다면 기존 다이오드와 비교해 전력효율도 두 배 수준에 이를 것으로 예상됐다.

MIT 연구팀은 해당 다이오드의 형태를 약간 바꾸는 것만으로도 성능이 크게 변하는 것을 관측했고 더욱 최적화된 형태를 찾고 있어 지금보다 더 나은 성능 개선이 이루어질 수 있다고 덧붙였다.

이는 비교적 넓은 범위의 온도에서 사용이 가능한 신기술이며 기존 기술과도 호환이 가능해 현재 반도체를 생산하는데 사용하는 웨이퍼(집적 회로 제작을 위한 실리콘 등 반도체 소재의 얇은 조각)로도 생산이 가능하다.

독일 막스플랑크연구소 물질 구조 및 변화 연구디렉터 필립 몰은 사이언스테크데일리와 인터뷰에서 “MIT연구팀의 자료는 초전도 다이오드가 공학적 관점에서 이미 해결된 문제임을 증명했다”며 “발표한 만큼의 성능이 디자인적으로 완벽하지 않았음에도 나왔다는 것으로 볼 때 과학적으로 근거가 있는 발견으로 보인다”고 말했다.

다만 탐스하드웨어는 "실험 재현과 검증 과정을 거치고 있는 LK-99와 마찬가지로 MIT에서 개발한 다이오드 역시 매우 초기 단계의 기술"이라고 평가했다. 손영호 기자
 
MIT 초전도 특성 지닌 다이오드 발견, 연산과 전력효율 크게 높일 잠재력
▲ 사진은 현재 주로 사용하는 게르마늄 다이오드. <위키미디아 커먼스>

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ㅇㅇ
기사정정 바랍니다. ournals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.131.027001 여기 분석보면 가장 높은 온도가 20k에요. 영하 253도인데 어떻게 상온에서 동작해요. 상온 빼 주세요.    (2023-08-08 12:45:37)