IBM 최초의 16큐비트 양자 컴퓨터 구축을 도운 UMD 동문 Paik

University of Maryland 졸업생인 Hanhee Paik은 2017년 IBM’s 최초의 16-qubit 양자 컴퓨터를 구축하는 데 중추적인 역할을 했으며, 이는 해당 분야의 중요한 발전이었습니다. Paik은 또한 현재 수많은 양자 컴퓨팅 기업에서 널리 채택하고 있는 초전도 qubit인 transmon qubit의 개발을 도왔습니다. IBM Quantum 알고리즘 센터 및 학술 협력 프로그램의 이사로서, 그녀는 이제 점점 더 강력해지는 기계의 능력을 극대화하기 위한 노력을 이끌고 있습니다. Paik은 “IBM Quantum 팀의 사명은 유용한 양자 컴퓨터를 구축하는 것입니다.”라고 말하며, IBM이 올해 이미 세 가지 과학적 응용 분야에서 양자 우위를 입증했다고 덧붙였습니다.

Transmon Qubit 개척: UMD와 Yale에서의 Paik의 연구

현재 어디에서나 사용되는 transmon qubit의 설계는 Hanhee Paik의 연구에 큰 빚을 지고 있으며, 그녀는 Yale University에서의 박사후 연구 과정 동안 결맞음 시간(coherence times)을 100배 향상시켰습니다. Paik은 표면과 계면에서의 에너지 손실이 초기 transmon qubit에서 빠른 결맞음 해제(decoherence)를 유발한다는 것을 확인했습니다. 그녀는 이후 qubit 내의 에너지 저장 위치를 전략적으로 변경하여 이 효과를 최소화하는 새로운 아키텍처를 설계했습니다.

qubit가 양자적 특성을 잃는 과정인 결맞음 해제를 조사하는 동안 개발된 이 혁신은 양자 계산의 잠재력을 제한하는 핵심 과제를 직접 해결했습니다. 그 결과 탄생한 qubit 설계는 IBM과 같은 주요 기업의 표준으로 남아 있으며, Paik은 이를 “그 설계는 오늘날 모든 사람이 transmon에 사용하는 표준 설계로 남아 있습니다.”라고 설명했습니다. Paik의 기여는 이론적 개선을 넘어 확장되었습니다. 그녀는 2014년부터 IBM의 수석 연구 과학자로서 연구 내용을 하드웨어로 직접 전환했습니다.

2017년, 그녀는 ibm_albatross라는 이름의 IBM 최초 16-qubit 컴퓨터 구축에 중요한 역할을 했으며, 이는 10 qubits를 초과하는 최초의 초전도 프로세서로서 중요한 단계가 되었습니다. 이 성과는 그녀의 이전 University of Maryland에서의 연구를 바탕으로 한 것이며, 그녀의 학위 논문은 새로운 설계와 재료를 통해 초전도 qubit의 결맞음을 향상시키는 데 집중했습니다. UMD 환경은 그녀가 회상하기를, 지원적인 분위기를 조성했습니다.