스위스 로잔 연방 공과대학교 (EPFL), 위드웨이브 (Withwave), 취리히 인스트루먼트 (Zurich Instruments), 성균관대학교(SKKU), 양자 제한 증폭 기술 (Quantum-limited Amplification Technology) 발전을 위한 파트너십 체결
Zurich, Switzerland | 2024년 10월 15일 — 취리히 인스트루먼트 (Zurich Instruments)는 양자 제한 증폭 기술의 성능과 시장 준비성을 향상시키기 위해 스위스 로잔 연방 공과대학교 (EPFL), 위드웨이브 (Withwave) 및 성균관대학교 (SKKU)와 협력하여 새로운 이니셔티브를 시작했다. 이 전략적 파트너십은 큐비트의 정확한 판독과 양자 컴퓨팅 기술의 확장에 필수적인 진행파 파라메트릭 증폭기(TWPA)의 성능을 향상시키는 것을 목표로 삼았다.
양자 컴퓨팅은 효율적인 작동을 위해 정확한 큐비트 판독에 크게 의존한다. TWPA는 이러한 목적을 위한 선도적인 기술로, 오늘날 가장 큰 초전도 양자 프로세서도 양자 잡음 제한에 가까운 판독을 달성할 수 있게 해준다.
성능을 개선하고, 역작용을 최소화하며, 통합을 강화하기 위한 고급 개발에 초점을 맞춘 새로운 Q-LAEP (Quantum-Limited Amplifiers with Engineered Pump - 엔지니어링 된 펌프를 사용한 양자 제한 증폭기) 프로젝트는 양자 컴퓨팅의 빠른 확장에 부응하여 TWPA 기술을 새로운 차원으로 끌어올리는 것을 목표로 한다.
이 협력은 스위스 로잔 연방 공과대학교의 TWPA 개발 역량, 위드웨이브의 무선주파수 엔지니어링 및 통합 전문성, 취리히 인스트루먼트의 양자 통합 제어 시스템 분야의 리더십과 성균관대 나노종합기술원의 최첨단 양자 프로세서 운영을 결합 함으로, 세계 최고 수준의 전문성을 자랑한다.
이번 파트너십은 한국과 스위스 양국의 기술 리더십을 강화하고 학계와 산업계의 강점을 결합하여 양자 컴퓨팅의 경계를 넓히는 국제 협력의 힘을 보여주는 예시이다. 위드웨이브 이용구 대표는 “위드웨이브 는 이처럼 권위 있는 파트너와 협력하게 되어 기쁘게 생각하며 앞으로의 흥미로운 작업이 기대된다. 이번 협력이 양자 컴퓨팅 기술을 발전시키는 데 큰 도움이 될 것으로 믿는다”고 말하며, 이번 협력에 대한 열정을 드러냈다.
취리히 인스트루먼트는 기술 혁신의 역사를 가지고 있다. 파라메트릭 증폭기 제어를 위한 최초의 상업용 솔루션인 SHFPPC Parametric Pump Controller를 출시한 것도 많은 예 중 하나다. 이 제품은 즉시 양자 제한 판독이 가능하여 TWPA 기술을 널리 사용 가능하게 한다. “연구 및 업계의 강력한 파트너와 협력하게 되어 영광이다. 우리의 고객들이 최첨단 판독 기술의 혜택을 누릴 수 있도록 계속해서 개발의 최전선에 서 있다."라고 취리히 인스트루먼트의 비즈니스 개발 책임자 키르스테 모리츠 (Moritz Kirste)는 전했다.
이 프로젝트는 키펜버그 토비아스 (Tobias J. Kippenberg) 교수의 EPFL의 포토닉스 및 양자 측정 연구소(LPQM)가 이끈다. LPQM은 TWPA 설계, 제작 및 성능 특성화도 담당한다. LPQM의 선임 박사후 연구원이자 Q-LAEP 프로젝트 매니저인 시글리우조 마르코 (Marco Scigliuzzo) 박사는 “우리는 기술 이전을 위한 노력을 계속하여 스위스 양자 생태계의 성장에 기여하는 동시에 한국과의 관계를 강화할 것이다"고 밝혔다.
실제 응용 환경에서 TWPA 설계의 검증은 매우 중요하며, 이는 한국의 양자 기술 전략 실행을 선도하고 있는 성균관대 송영재 교수 연구실에서 수행될 예정이다. 성균관대 송영재 교수는 “이번 한국-스위스 국제 협력은 각 팀의 강점을 모아 초전도 양자 기술을 더욱 확장 가능하고 정밀하게 만들 것” 이라고 강조했다.
취리히 인스트루먼트 소개
취리히 인스트루먼트는 측정하기 어렵기로 악명 높은 현상에 대한 열정을 가진 스위스 회사이다. 양자 컴퓨팅 제어 시스템, 락인앰플리파이어, 임피던스 분석기, 임의 파형 발생기를 위한 고급 하드웨어, 소프트웨어 및 서비스를 제공함으로써 변화를 주도한다. 과학자를 위한 과학자의 회사로서 실험실 설정의 복잡성을 줄이고 새로운 측정 전략을 실현하며 스위스 품질 표준을 준수하는 광범위한 제품 포트폴리오를 통해 다양한 연구 과제를 해결책 제공한다. 전 세계 7개 지사와 수많은 연구 파트너십, 그리고 수천 개의 논문에 언급됨은 취리히 인스트루먼트의 협업과 실시간 지원에 대한 헌신이 반영된 결과이다. 2021년부터 로데슈바르즈의 일원이 된 취리히 인스트루먼트는 과학을 발전시키고 제2의 양자 혁명을 가속화하기 위한 야망을 계속 확장하고 있다.
위드웨이브 소개
위드웨이브는 첨단 마이크로파 및 고속 신호 전송 부품 설계 및 생산을 전문으로 하는 한국 기업이다. 당사의 혁신적인 제품은 통신, 반도체 및 양자 컴퓨팅을 포함한 다양한 애플리케이션에 사용된다. 광대역 동축 케이블 통신 기술(DC ~ 145 GHz) 분야의 글로벌 리더로 인정받고 있는 당사는 Digi-Key 및 Amazon과 같은 유통업체를 통해 고성능 커넥터 및 케이블 조립품을 전 세계에 공급한다. 또한 양자 컴퓨팅 및 우주 시스템을 위한 최첨단 마이크로파 부품 및 모듈을 개발하여 차세대 기술을 선도한다.
스위스 로잔 연방 공과대학교 소개 - 키펜버그 교수 그룹
토비아스 키펜버그(Tobias J. Kippenberg) 교수가 이끄는 EPFL의 포토닉스 및 양자 측정 연구실(LPQM)은 빛과 물질의 상호작용의 경계를 탐구하는 선도적인 연구 그룹이다. 최첨단 포토닉스와 양자 기술을 결합하여 기초 과학과 실용적인 응용 분야를 모두 발전시키고 있다. LPQM은 차세대 원자 시계, 분광학, 울트라 데이터 전송에 필수적인 초광대역 광 주파수 빗를 가능하게 하는 마이크로 공진기를 개발하는 등 중요한 돌파구를 마련했다. 또한 양자 광역학을 개척하여 빛이 양자 수준에서 기계적 운동을 조작하는 방법을 연구하고 양자 정보 처리를 위한 초전도 회로 개발에도 기여해 왔다. 이러한 혁신은 양자 감지, 양자 컴퓨팅 및 고급 측정 기술의 문을 열었다.
성균관대학교 소개 - 송영재 교수 그룹
성균나노종합기술원(SAINT, SKKU Advanced Institute of Nano Technology)은 양자, 나노바이오, 지속가능한 에너지 분야 등 융합기술의 우수성을 목표로 설립된 성균관대학교의 전략적인 핵심 연구소이다. 송영재 교수가 이끄는 연구팀은 이론과 소자 모델링을 병행해 원자 규모의 저온 측정부터 QFab의 웨이퍼 규모 양자 소자 제작, 밀리 켈빈 수준의 정밀 큐비트 특성 분석 및 멀티 큐비트 소자의 측정 기술까지 광범위한 양자 과학기술을 다루고 있다. 연구팀은 조셉슨 접합 기반 대규모 큐비트 소자와 큐비트에 대한 고충실도 멀티플렉스 단발 측정을 개발했다. 이는 이 프로젝트의 TWPA 연구로 확장될 예정이다. 이로써 성균나노종합기술원은 국가 양자컴퓨팅 프로젝트에서 핵심적인 역할을 하게 될 것이다.
연락처
Zurich Instruments
Technoparkstrasse 1, 8005 Zürich, Switzerland
Application Scientist Quantum Technologies
Dr. Natasha Tomm
natasha.tomm@zhinst.com
한국담당자 (Country Manager Korea)
염일남
ilnam.yeom@zhinst.com