자기공명(magnetic resonance) 기반의 큐비트 시스템에 있어서,내부에 공간이 형성된 자석(magnet);상기 자석의 내부에 형성된 공간에 구비되고 그리고 양자 상태 전이가 가능한 물질을 포함하는 큐비트 표본(qubit sample);상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본에 대응되어 상기 큐비트 표본의 외부에 구비되고 그리고 상기 자석의 내부에 상기 큐비트 표본을 포함하는 공간에 경사자계(gradient)를 발생시키는 경사자계 코일(gradient coil);상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본과 상기 경사자계 코일 사이에 배치되고, 상기 큐비트 표본에 RF 펄스(radio frequency pulse)를 인가하고 상기 큐비트 표본의 양자 상태를 제어하는 RF 송신 코일부; 및상기 자석의 내부에 구비되고 그리고 인가된 상기 RF 펄스로 인해 에너지를 흡수한 상기 큐비트 표본에서 상기 RF 펄스가 종료된 후에 방출되는 RF 신호를 수신하는 RF 수신 코일;을 포함하는,큐비트 시스템.

제 1 항에 있어서,상기 큐비트 표본이 복수인 경우, 복수의 큐비트 표본들은 상기 자석의 내부에서 사전 결정된 위치에 대응되도록 서로 이격되어 배치되고,상기 경사자계 코일, 상기 RF 송신 코일부 및 상기 RF 수신 코일은 상기 복수의 큐비트 표본들 각각에 대응되어 구비되고, 그리고하나의 큐비트 표본은 하나의 경사자계 코일, 하나의 RF 송신 코일부 및 하나의 RF 수신 코일에 대응되는,큐비트 시스템.

제 1 항에 있어서,상기 경사자계 코일이 복수인 경우, 복수의 경사자계 코일들 각각에 구비된 큐비트 표본과 동일한 고유번호가 부여되고, 그리고 복수의 경사자계 코일들 각각은 상기 고유번호에 대응하여 정해지는 이산(discrete) 경사자계를 인가하는,큐비트 시스템.

제 3 항에 있어서,상기 RF 송신 코일부가 복수인 경우, 복수의 RF 송신 코일부들은 상기 고유번호에 대응하여 상기 복수의 경사자계 코일들 각각에서 인가되는 이산 경사자계에 따라 정해지는 공명 주파수(Larmor frequency)가 서로 상이한 RF 펄스를 인가하는,큐비트 시스템.

제 1 항에 있어서,상기 RF 송신 코일부가 복수인 경우, 복수의 RF 송신 코일부들은 각각 인가한 RF 펄스에 기초하여 상기 복수의 RF 송신 코일부들 각각의 내부에 위치하는 상기 큐비트 표본에서 생성된 큐비트의 상태(state)를 변경시키는,큐비트 시스템.

제 1 항에 있어서,상기 경사자계 코일의 내부 영역에서 상기 자석에 의해 인가된 실제 자계와 이론상으로 사전 결정된 이상적인(ideal) 자계 간에 차이가 나는 경우, 상기 자석의 자계 보정(magnetic field shimming)을 위해, 상기 경사자계 코일은 상기 차이를 보정하는 자계를 추가로 인가하는,큐비트 시스템.

제 1 항에 있어서,상기 RF 송신 코일부는,상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본과 상기 경사자계 코일 사이의 제1 공간에 배치되고, 그리고 상기 자석의 내부에 제1 RF 펄스(radio frequency pulse)를 인가하는 제1 RF 송신 코일;상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본과 상기 경사자계 코일 사이의 제2 공간에 배치되고, 그리고 상기 자석의 내부에 제2 RF 펄스를 인가하는 제2 RF 송신 코일; 및상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본과 상기 경사자계 코일 사이의 제3 공간에 배치되고, 그리고 상기 자석의 내부에 제3 RF 펄스를 인가하는 제3 RF 송신 코일;을 포함하는,큐비트 시스템.

제 7 항에 있어서,상기 제1 RF 송신 코일은 상기 자석의 자계와 수직인 방향으로 상기 큐비트 표본에 대응되는 상기 제1 RF 펄스를 상기 큐비트 표본이 포함된 내부 공간에 인가하는,큐비트 시스템.

제 7 항에 있어서,상기 제2 RF 송신 코일은 상기 자석의 자계 및 상기 제1 RF 송신 코일에 의해 인가된 자계와 수직인 방향으로 상기 큐비트 표본에 대응되는 상기 제2 RF 펄스를 상기 큐비트 표본이 포함된 내부 공간에 인가하는,큐비트 시스템.

제 7 항에 있어서,상기 제3 RF 송신 코일은 상기 자석의 자계와 평행한 방향으로 상기 큐비트 표본에 대응되는 상기 제3 RF 펄스를 상기 큐비트 표본이 포함된 내부 공간에 인가하는,큐비트 시스템.

큐비트의 상태를 제어하기 위한 방법으로서,자석의 내부에 형성된 공간에 구비되고 양자 상태 전이가 가능한 물질을 포함하는 큐비트 표본(qubit sample)과 상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본에 대응되어 상기 큐비트 표본의 외부에 구비된 경사자계 코일(gradient coil) 사이에 배치되는 RF 송신 코일부에 의해, 상기 자석의 내부에 구비된 상기 큐비트 표본에 RF 펄스를 인가하는 단계; 및인가된 상기 RF 펄스에 기초하여 상기 큐비트 표본에서 큐비트의 상태를 변환하는 단계;를 포함하는,방법.

컴퓨팅 장치의 프로세서에서 수행되는, 양자정보처리 방법에 있어서,큐비트 시스템을 이용하여, 상기 큐비트 시스템에 포함된 큐비트 표본의 큐비트의 상태를 초기화하는 단계;상기 큐비트 표본에 대응되어 구비된 RF 송신 코일부를 통해 RF 펄스를 인가함으로써, 상기 큐비트의 상태를 변환시키는 단계;상기 큐비트 표본에 대응되어 구비된 RF 수신 코일을 통해 변환된 상기 큐비트의 상태를 측정하는 단계; 및상기 큐비트의 상태를 측정한 결과를 분석하는 단계;를 포함하고,상기 큐비트 시스템은,내부에 공간이 형성된 자석(magnet);상기 자석의 내부에 형성된 공간에 구비되고 그리고 양자 상태 전이가 가능한 물질을 포함하는 상기 큐비트 표본;상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본에 대응되어 상기 큐비트 표본의 외부에 구비되고 그리고 상기 자석의 내부에 상기 큐비트 표본을 포함하는 공간에 경사자계(gradient)를 발생시키는 경사자계 코일(gradient coil);상기 자석의 내부에서 상기 큐비트 표본과 상기 경사자계 코일 사이에 배치되고, 상기 큐비트 표본에 RF 펄스(radio frequency pulse)를 인가하고 상기 큐비트 표본의 양자 상태를 제어하는 상기 RF 송신 코일부; 및상기 자석의 내부에 구비되고 그리고 인가된 상기 RF 펄스로 인해 에너지를 흡수한 상기 큐비트 표본에서 상기 RF 펄스가 종료된 후에 방출되는 RF 신호를 수신하는 상기 RF 수신 코일;을 포함하는,방법.

제 12 항에 있어서,상기 큐비트의 상태를 변환시키는 단계는,사전 결정된 양자 게이트의 회전 연산자에 대응되는 RF 펄스를 이용하여, 상기 큐비트의 상태를 변환시키는 단계;를 포함하는,방법.

제 12 항에 있어서,상기 큐비트의 상태를 측정한 결과를 분석하는 단계는,상기 결과에 포함된 측정된 값과 사전 결정된 양자 게이트의 회전 연산자에 대응되는 기대 값을 비교하는 단계;를 포함하는,방법.