양자소재·소자

네덜란드 트벤테대학교 연구진이 1987년부터 표준으로 쓰인 홍-오우-만델(Hong-Ou-Mandel) 광자 품질 측정 실험을 개선했다. 광자 2개 대신 3개를 동시에 간섭시켜 같은 정밀도에 도달하는 데 필요한 측정 반복 횟수를 약 5분의 1 줄이는 데 성공했으며, 해당 연구는 Physical Review Letters에 게재됐다.

호주 모나쉬대학교 연구팀이 보손과 페르미온이 섞인 극저온 시스템에서 스스로 결속하는 '양자 액적'이 형성될 수 있음을 이론적으로 예측하고, 그 결과를 Physical Review Letters에 발표했다. 강한 상호작용 영역의 보스-페르미 혼합계에서 이러한 안정 구조가 가능함을 보인 것은 이번이 처음이다.

Quantinuum, NVIDIA, Pfizer 세 기관 연구팀이 양자 회로 합성 자동화를 위한 생성형 양자 AI(GenQAI) 프레임워크를 개발하고, 항우울제 이미프라민의 바닥 상태 준비 회로를 Quantinuum의 98큐비트 Helios-1 이온 트랩 하드웨어에서 실행해 실용 가능성을 검증했다.

라이스대학교 Guido Pagano 연구팀이 이온 트랩 양자 시뮬레이터에 온도와 소산(dissipation)을 각각 독립적으로 조절하는 '두 개의 제어 노브' 체계를 구현해 Physical Review Letters에 발표했다. 이로써 분자 전자 전달 현상을 다양한 열적 조건에서 체계적으로 탐구할 수 있는 실험 범위가 넓어졌다.

도쿄대 산업과학연구소 연구팀이 바나듐 결정 내 수소의 양자 터널링이 결정 구조의 대칭성 수준에 따라 활성화되거나 억제된다는 사실을 실험적으로 확인했다. 이번 성과는 수소 저장·투과 소재를 양자역학적 원리에 기반해 설계할 수 있다는 가능성을 열었다는 점에서 주목된다.

Rice 대학교 Pengcheng Dai 연구팀이 육방정계 망간 텔루라이드(MnTe)에 단일축 변형을 가해 단일 자구 상태를 세계 최초로 분리하는 데 성공했다. 이를 통해 약 230 K 이하에서 변형 크기만으로 이상 홀 효과의 극성을 전환할 수 있음을 확인했으며, 결과는 Physical Review X에 게재됐다.

미국 아르곤 국립연구소와 일리노이대 어바나-샴페인 캠퍼스 공동 연구팀이 이트륨철 가닛(YIG) 박막에서 자발 마그논 진동을 생성하고 외부 신호에 위상 고정(phase-locking)하는 방법을 구현했다. 결과는 Nature Communications에 게재됐으며, 차세대 마이크로전자소자와 양자정보처리로의 응용 가능성을 제시한다.

중국 청화대학교(Tsinghua University)와 중국과학원 공동 연구팀이 정공 도핑된 쿠프레이트 초전도체 Ca₂CuO₂Cl₂(CCOC)에서 장-라이스 싱글릿(Zhang-Rice singlet)의 실공간 전자 구조를 사상 처음으로 직접 관측하는 데 성공했다. 결과는 Nature Physics 2026년호에 발표됐다.

Kazuki Ikeda와 Steven Rayan이 스핀 없는 Haldane 모델을 이용해 위상 물질의 위상학적 특성이 양자 얽힘과 어떻게 연결되는지를 수학적으로 규명하는 연구를 발표했다. 이 연구는 위상 신호의 기원을 격자 내 부분계 간 얽힘 구조로 분리하는 새로운 분석 틀을 제시한다.

중국 스타트업 硅臻芯片(Guizhen Chip)과 중국과학기술대학교(USTC) 런시펑 교수 연구팀이 단일 실리콘 광자칩 위에서 16큐비트 규모의 측정 기반 양자컴퓨팅(MBQC) 시스템을 구현하고, 그로버 탐색 알고리즘에서 98.7%의 평균 식별 확률을 달성했다고 2026년 8월 사전인쇄본을 통해 발표했다.

TU Wien과 UC샌디에고 공동 연구팀이 헬륨 원자의 양자역학적으로 상관된 두 전자를 동시에 활용해, 고차조화파(HHG) 발생에서 교과서적 에너지 컷오프 한계를 넘어선 X선 생성에 성공했다. 이 결과는 2026년 8월 국제학술지 《Nature Photonics》에 게재됐다.

일본 자동차 기업 Honda Motor가 양자 알고리즘·소프트웨어 개발사 Quemix에 투자를 단행했다. 양사는 이미 양자 상태 판독 기술 및 밀도 범함수 이론(DFT) 가속 알고리즘 공동 연구 이력을 보유하고 있으며, 이번 투자를 통해 차세대 배터리 소재를 포함한 첨단 소재 개발에 양자 기술을 본격 접목할 계획이다.

스위스 바젤대학교와 독일 뮌헨공과대학교(TUM) 공동 연구팀이 이황화텅스텐(WSe₂) 단원자층을 활용해 위그너 결정의 집단 전자 운동을 빛으로 측정하는 방법을 개발했다. 이번 성과는 학술지 Nature Physics에 게재됐다.

미국 로런스버클리국립연구소(Berkeley Lab) 연구팀이 원자 한 층 두께의 2차원 반도체 소자에서 엑시톤 보즈-아인슈타인 응집체(BEC)를 관측하고, 자기장으로 전환 가능한 다중 스핀-계곡 내부 구조를 규명했다. 이 결과는 국제학술지 네이처에 게재됐다.

모나시 대학교 연구팀이 Physical Review B에 발표한 연구에서, 양자 열 트랜지스터 네트워크 전체를 단 하나 또는 두 개의 열 저장조(heat reservoir)로 구동하는 편향(biasing) 방식과, 이 회로에 적용 가능한 열 버전의 키르히호프 법칙을 도출하는 데 성공했다.

양자 네트워킹 하드웨어 기업 Qunnect와 양자 광자공학 제조사 Monarch Quantum이 2026년 8월 10일 전략적 공동개발 파트너십을 체결했다. 양사는 랙 마운트 방식의 얽힘 분배 인프라를 저전력·소형·경량(low-SWaP) 모듈로 전환해 국방·위성·이동통신 현장에 배치 가능한 양자네트워크 노드를 개발하는 것을 목표로 한다.

중국 허페이 Sizhen Chip Technology와 중국과학기술대학교 런시펑(Ren Xifeng) 교수 연구팀이 자체 개발한 프로그래머블 실리콘 포토닉 집적 칩에서 4광자 16큐비트 GHZ 얽힘 상태와 단일광자 4큐비트 클러스터 상태를 처음으로 안정적으로 생성했다고 밝혔다. 해당 결과는 arXiv 프리프린트로 공개됐다.

시카고대학 분자공학대학원(UChicago PME) 연구팀이 반데르발스 자성체 Fe5GeTe2에서 전자들이 양자 결맞음을 유지한 채 집단적으로 매우 느리게 이동하는 평탄 밴드 현상을 각도분해 광전자 분광법으로 확인했다. 이 결과는 기존 이론 예측과 상충하며, 새로운 자성 메모리 소자 개발의 단서가 될 수 있다고 연구팀은 밝혔다.

프랑스 중성원자 양자컴퓨터 기업 Pasqal이 실리콘질화물 기반 광자집적회로(PIC) 칩 하나로 루비듐 원자 4개를 개별 포획하는 데 성공했다고 2026년 8월 10일 밝혔다. 기존 대형 자유공간 광학계를 칩 위로 옮긴 이 기술은 1만 개 이상의 원자를 다루는 내결함성 양자 프로세서로 가는 핵심 경로로 제시됐다.

일본 도쿄 소재 양자 소프트웨어·알고리즘 스타트업 Quemix가 Honda Motor의 오픈 이노베이션 펀드인 Honda Xcelerator Ventures로부터 투자를 유치했다. 양사의 협력은 기존 공동 연구 단계를 넘어, 차세대 배터리 소재 개발을 위한 양자 알고리즘의 산업 현장 적용으로 본격 전환된다.

2026년 8월 8일, 양자 소프트웨어 스타트업 Horizon Quantum, 포토닉스 기반 양자 기업 Quantum Computing Inc.(QCi), 질화알루미늄 포토닉스 플랫폼 업체 Uviquity가 각각 최고제품책임자 선임·재무 부문 승진·전략 자문 위촉을 발표했다.

양자 소프트웨어 기업 QC Ware가 자사 Promethium® 플랫폼과 IBM의 156큐비트 Heron 초전도 프로세서를 결합해 복잡한 금속효소의 정전기 상호작용 에너지를 계산하는 혼성 양자-고전 워크플로를 시연했다. 다만 이번 결과는 상용 기능이 아닌 기술 개념 증명(PoC) 단계에 머물고 있다.

Imperial College London 연구팀이 선형·비선형 양자 연산을 단일 하드웨어에서 처리하는 광자 기반 양자 프로세서 아키텍처 'Clavina'를 개발하고 그 성과를 2026년 8월 Nature Photonics에 게재했다. 기존 광자 시스템이 특정 작업에 고정된 설계를 가졌던 한계를 모듈 교체 방식으로 극복한 점이 핵심이다.

MIT 물리학 연구팀이 희토류 물질 에르븀 삼텔루라이드(erbium tritelluride)에서 두 종류의 전하밀도파(CDW)가 서로 다른 전이 방식으로 형성·공존한다는 사실을 펌프-프로브 레이저 분광 실험으로 확인하고, 그 결과를 *Nature Physics*에 발표했다.

QC Ware가 자사 Promethium 플랫폼과 IBM Quantum의 156큐비트 Heron 초전도 양자 프로세서를 결합한 혼성 양자-고전 계산화학 워크플로를 시연했다. 이번 시연은 일산화질소 환원효소(nitric oxide reductase) 효소 시스템의 정전기 상호작용 에너지를 계산하는 방식으로 수행됐으며, 완전한 상용 제품 기능은 아닌 기술 검증 단계임을 회사 측은 명시했다.

막스플랑크 광과학연구소(MPL)와 오타와대학교 공동 연구팀이 1.4 m² 면적에서 집광한 태양광을 비선형 결정에 주입해 편광 얽힘 광자쌍을 약 94% 충실도로 생성하는 데 처음으로 성공했다. 벨 부등식 위반을 확인함으로써 레이저가 양자 얽힘 생성에 반드시 필요하다는 수십 년간의 통념을 정면으로 반박한 결과다.

D-Wave Quantum이 오류 발생 시 해당 오류를 자동으로 탐지 가능한 광자 손실(이레이저) 형태로 전환하는 2큐비트 제어-Z(CZ) 얽힘 게이트를 개발하고 그 결과를 Nature에 발표했다. 게이트 동작 시간은 500나노초이며, 기존 얽힘 게이트에서 흔히 나타나던 숨겨진 오류 문제를 구조적으로 완화한 것이 핵심이다.

반도체 전자빔 리소그래피 장비 기업 Multibeam Corporation이 최대 2억 500만 달러 규모의 전략적 자금 조달을 진행하는 가운데, 25년 경력의 재무 전문가 David J. Lam을 임시 최고재무책임자(Interim CFO)로 선임했다고 2026년 8월 6일 발표했다.

캐나다 오타와대학교와 독일 막스플랑크 광과학연구소(MPL) 공동 연구팀이 레이저 대신 태양광만으로 편광 얽힘 광자쌍을 생성하는 데 성공했다. 충실도 약 94%에 달하는 얽힘 상태를 야외 실험에서 확인했으며, 연구 결과는 2026년 8월 국제 학술지 Optica에 게재됐다.

독일 요하네스 구텐베르크 대학 마인츠(JGU) 등 국제 공동연구팀이 루비듐과 칼륨 두 원자종으로 구성된 이중종 보스-아인슈타인 응집(BEC) 혼합체를 미세중력 환경에서 생성하고, 기존 이동형 시스템 대비 약 10배 높은 원자 선속을 달성했다고 Nature Communications에 발표했다.

MIT 연구진이 단원자층 초전도체 니오붐 이셀레나이드(NbSe₂)를 그래핀 아래 1nm 미만의 틈에서 성장시키는 새로운 역순 봉지 성장법을 개발해, 2.5cm 이상의 웨이퍼 규모 대면적 박막을 공기 중에서도 안정적으로 제작하고 초전도 마이크로파 회로에 집적하는 데 성공했다. 결과는 학술지 Nature에 게재됐다.

D-Wave가 초전도 듀얼레일 소거 큐비트 아키텍처를 위한 2큐비트 얽힘 게이트 연구를 학술지 Nature에 발표했다. 약 99.9%의 충실도와 500나노초 수준의 게이트 시간을 달성하면서 하드웨어 자체 오류 감지 기능을 유지했다고 보고했다.

양자 스타트업 Qarakal Quantum이 2026년 8월 5일 양자 버스(quantum bus) 기술 기반의 모듈형 아키텍처 'Pangaea'를 발표했다. 기존 방식 대비 10분의 1 수준의 물리 큐비트로 동등한 내결함성을 구현할 수 있다고 회사 측은 주장한다.

이스라엘 양자 스타트업 Qarakal Quantum이 오류 내성 양자컴퓨팅에 필요한 물리 큐비트 수를 기존 대비 10분의 1로 줄이는 모듈형 3차원 초전도 아키텍처 'Pangaea'를 2026년 8월 5일 공개하고, arXiv에 관련 프리프린트 논문을 게재했다.

독일 울름대학교에서 분사한 양자센싱 기업 NVision이 MRI 연구 과정에서 발견한 유기분자를 활용해 양자컴퓨팅 큐비트 플랫폼을 개발 중임을 밝혔다. 이 회사는 이미 €1억1000만 규모의 투자를 유치하고 MRI 솔루션을 상용화하고 있는 실적 있는 기업이다.

미국 국립표준기술연구소(NIST)와 공동 연구진이 2025년 초 메릴랜드 교외 전봇대에 걸린 지상 광섬유 62킬로미터 구간에서 얽힘 광자쌍을 안정적으로 분배하는 데 성공했다. 결과는 2026년 7월 15일 Journal of Optical Communications and Networking에 게재됐다.

미국 브룩헤이븐 국립연구소 산하 C2QA 센터의 프린스턴대 연구팀이 탄탈럼 금속과 실리콘 기판을 조합해 결맞음 시간 1.68밀리초(ms)를 기록하는 초전도 트랜스몬 큐비트를 구현했다. 이는 기존 최고 수준 대비 약 10배 향상된 수치로, 소재 공학 중심의 접근법이 양자 하드웨어 성능을 비약적으로 끌어올릴 수 있음을 보여준다.

강한 자기 상호작용을 가졌음에도 극저온에서 장거리 자기 질서를 형성하지 않는 Na₂Mn₃O₇의 이례적 거동이 결정 구조에 의한 육각형 스핀 클러스터 형성에서 비롯된다는 사실이 이론·계산 연구를 통해 규명됐다.

Lawrence Berkeley National Laboratory(Berkeley Lab) 연구진이 원자 두께 반도체 이중층 소자에서 엑시톤의 보스-아인슈타인 응집체(BEC)를 구현하고, 그 내부 양자 구조가 자기장으로 전환 가능함을 실험으로 검증했다. 결과는 2026년 8월 Nature에 발표됐다.

미국 라이스대학교 연구팀이 포획이온 시뮬레이터 내부 온도를 독립적으로 정밀 제어하는 방법을 개발하여 Physical Review Letters에 발표했다. 이 기술은 절대영도에 가까운 환경에만 머물던 양자 시뮬레이션을 실제 물리·화학 조건에 더 가깝게 수행할 수 있는 경로를 열었다.