미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 플라즈마 과학 및 융합 센터 연구팀이 초전도 다이오드(SD)를 기반으로 한 정류기를 개발하였습니다. 이 기술은 양자 컴퓨터와 초전도 기반 컴퓨터에 효율적으로 직류(DC)를 공급할 수 있는 새로운 방식으로, 컴퓨팅 시스템의 에너지 효율성과 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 계기를 마련하였습니다.

기존 실리콘 기반 컴퓨터는 고속 연산 과정에서 발생하는 열 손실로 인해 에너지 효율이 낮다는 한계가 있으며, 양자 컴퓨터 역시 상온 부품과 초저온 큐비트를 연결하는 배선에서 발생하는 전자기 잡음과 열이 큐비트의 간섭을 초래해 정밀한 작동을 방해하는 문제가 있었습니다. MIT 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자, 초전도 물질로 만든 얇은 층의 SD를 이용해 극저온 환경에서도 AC를 DC로 변환하는 정류기를 단일 칩 형태로 개발하였습니다.

이번 연구는 네 개의 SD를 통합해 구성된 정류기를 통해 와이어 수를 줄이고 열 전달과 잡음을 현저히 감소시킴으로써, 보다 안정적인 양자 컴퓨팅 환경을 제공한다는 점에서 의의가 큽니다. 무데라 교수는 이 기술이 향후 실용적인 초전도 기반 슈퍼컴퓨터 개발과 큐비트 안정성 확보에 기여할 것이라고 밝혔습니다. 또한 이 정류기는 격리자나 순환기 역할도 수행할 수 있어 큐비트 신호 보호에도 효과적이며, CERN이나 LUX-ZEPLIN과 같은 암흑 물질 탐지 실험에서도 응용될 수 있을 것으로 전망됩니다.