전기로 음파를 컨트롤하여 '0과 1'을 표현할 수 있는 칩이 개발

전기로 음파를 컨트롤하여 '0과 1'을 표현할 수 있는 칩이 개발되다

하버드대 연구팀이 '칩상의 음파의 진폭이나 주파수를 전기로 제어하는 기술'을 개발했다. 이 기술이 발전함에 따라 기존의 컴퓨터와 양자컴퓨터 양측의 진보에 기여할 가능성이 기대되고 있다.

일반적인 컴퓨터에서는 전기의 흐름법을 컨트롤해 고전압·저전압을 만들어내고 어느 한쪽을 '0' 혹은 '1'로 하는 것으로 계산을 실행하고 있다. 이 '전기' 부분을 '음파'로 대체하는 것을 목표로 한 하버드대 연구팀은 전류를 흘려 탄성이 변화하는 물질 '니오브산 리튬'을 이용해 칩을 만들었다. 이에 따라 전기적 제어에 의해 칩상의 음파의 진폭·주파수·위상을 조절할 수 있게 되었다는 것이다.

소리가 진행되는 속도는 전기와 비교해 압도적으로 느리지만 연구팀에 따르면 음파에는 나노스케일 구조에 가두기 쉽고 서로 간섭하기 어렵고 폐쇄적인 시스템과 강한 상호작용을 갖는다는 이점이 있다고 한다. 이 때문에 그동안 컴퓨터와 양자 컴퓨터에서 음파를 이용한 칩이 유용하게 작용할 것으로 기대되고 있다. 연구팀의 일원인 Linbo Shao는 "지금까지의 음파를 이용한 시스템은 수동적인 것이었지만 이번 연구의 성과를 통해 능동적인 제어가 가능해졌다. 이러한 제어 가능한 음파시스템은 마이크로파 신호처리 개발에 있어 다양한 기능의 실현에 기여한다」고 이야기하고 있다.

연구팀은 향후도 음파를 이용한 칩의 개발에 임해 복잡하고 대규모 칩의 개발이나 양자컴퓨터와의 상호 접속 시스템의 구축을 목표로 한다고 말하고 있다. 또 하버드 대학의 기술개발국은 음파칩의 상업화에 대처한다고 한다.

Electrical Control of Surface Acoustic Waves
https://doi.org/10.48550/arXiv.2101.01626

Tuning sound waves on chip
https://www.seas.harvard.edu/news/2022/06/tuning-sound-waves-chip