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서론양자컴퓨팅 기술이 인류의 계산 능력과 정보 처리 방식에 혁신적인 전환을 가져올 것으로 기대되는 가운데, 그 실현을 가로막는 가장 큰 장애물 중 하나는 양자 상태의 불안정성, 즉 디코히런스(Decoherence) 문제입니다. 큐비트는 극도로 민감한 양자 시스템이기 때문에 외부 환경의 미세한 교란만으로도 정보가 손상되거나 소멸되며, 이를 보완하기 위해 고비용의 극저온 시스템과 정밀한 차폐 장비가 필수적으로 요구되어 왔습니다. 이러한 한계를 근본적으로 극복할 수 있는 물리적 해답으로 주목받고 있는 것이 바로 **위상 초전도체(Topological Superconductor)**입니다. 이 물질은 경계면에서 발생하는 위상적으로 보호된 양자 상태를 통해, 외부 잡음에도 매우 안정적으로 정보를 유지할 수 있는 ..

서론초전도체는 전류가 저항 없이 흐르는 독특한 물질로 오래전부터 과학계와 산업계에서 큰 관심을 받아왔지만, 극저온 환경이라는 물리적 한계는 그 활용 가능성을 제한해 왔습니다. 특히 일반 초전도체는 쿠퍼 페어 형성과 마이스너 효과를 통해 전기 저항이 0이 되는 놀라운 특성을 보이지만, 온도·자기장·전류 밀도 등 다양한 조건에 민감하여 실용화에는 어려움이 따랐습니다. 그러나 최근 들어, 이 한계를 근본적으로 극복할 수 있는 대안으로 **위상 초전도체(Topological Superconductors)**가 급부상하고 있습니다. 위상 초전도체는 내부 벌크에서는 기존 초전도체와 유사한 전자쌍을 형성하지만, 경계나 표면에서는 외부 환경 변화에도 견고하게 유지되는 위상 보호 전도 상태를 형성한다는 점에서 본질적으로..

서론위상 초전도체는 기존의 초전도체와는 차원이 다른 물리적 특성과 응용 가능성을 지닌 차세대 양자 소재로 주목받고 있습니다. 일반 초전도체가 전기 저항이 0이 되는 현상과 마이스너 효과를 중심으로 설명된다면, 위상 초전도체는 여기에 더해 물질 경계 또는 표면에서 외부 자극에 강인한 위상학적으로 보호된 전자 상태를 형성한다는 점에서 근본적인 차이를 보입니다. 특히 이 경계 상태는 **체른수(Chern number)**와 **베리 위상(Berry phase)**과 같은 수학적 위상 불변량을 통해 설명되며, 이러한 정량화된 위상 특성은 양자 정보의 장기적 보존과 안정적 전송이라는 기술적 목표 달성을 위한 핵심 기반으로 작용합니다.또한 위상 초전도체는 p-파 페어링 메커니즘을 통해 생성되는 **마요라나 페르미온..