새로운 양자 기록: 트랜스몬 큐비트 일관성, 밀리초 임곗값 도달

트랜스몬 큐비트의 에코 일관성 시간이 마침내 1 밀리초 장벽을 돌파했습니다.

알토 대학교 연구진은 Nature Communications에 게재한 실험에서 중앙값 0.5 밀리초, 최대 1 밀리초를 확인했습니다. 종전 기록인 0.6 밀리초에 비해 오류 없이 연산할 수 있는 지속 시간이 거의 두 배로 늘어난 것입니다. 덕분에 양자 논리 게이트를 한 사이클 안에 더 많이 수행할 수 있고, 오류 정정 시스템에 필요한 추가 큐비트도 줄어들어 리소스 효율이 획기적으로 개선됩니다. 특히 에코 기법으로 잡음을 제거한 상태에서 얻은 값이므로 실제 계산 환경에서도 재현성이 높다는 점이 주목됩니다.

양자 트랜스몬 큐비트 이미지

이번 결과의 핵심은 박사과정생 '미코 투오콜라'가 개발한 초전도 필름 공정과 위상 안정 펄스 기술입니다. 팀은 마스크 패턴, 패시베이션 레시피, RF 측정 회로를 논문 부록에 전면 공개해 어느 연구실이라도 동일한 조건을 재현할 수 있도록 했습니다. 동일 칩 로트에서 얻은 중앙값이 0.5 밀리초라는 사실은 공정 편차가 결과에 미치는 영향을 최소화했음을 나타냅니다. 이는 양자 하드웨어가 실험실 시연을 넘어 산업용 표준화 단계에 접어들었음을 의미하며, 향후 대규모 양자 프로세서의 신뢰성 확보에 중요한 전례가 될 것입니다.

알토 대학교· VTT ·오타나노 클린룸으로 이어지는 핀란드 연구 생태계는 고품질 초전도 막 증착에서 극저온 RF 측정까지 국내 인프라만으로 완결형 제조 라인을 확립했습니다. 양자 기술 플래그십은 이미 50 큐비트 이상 시스템을 목표로 투자를 확대하고 있으며, 이번 밀리초 일관성 달성은 물리 오류율 10⁻⁴ 이하를 목표로 하는 차세대 양자컴퓨터의 현실성을 크게 높였습니다. 연구팀은 같은 공정 전략을 다중 큐비트 칩에 적용해 군집 연산 테스트를 진행할 계획이며, 핀란드는 글로벌 양자 기술 리더십을 한층 공고히 할 전망입니다.

 

참고 문헌 및 출처

• Methods to achieve near-millisecond energy relaxation and dephasing times for a superconducting transmon qubit
• New quantum record: Transmon qubit coherence reaches millisecond threshold