양자역학·물리학

교토대학교 연구팀이 가고메 격자 금속 CsV₃Sb₅에서 20여 년간 이론으로만 예측돼온 루프 전류 질서의 미시적 실험 증거를 핵사중극 공명과 핵자기 공명 측정으로 확보하고, 그 결과를 Nature Physics에 발표했다.

독일 막스플랑크 광과학연구소(MPL)를 중심으로 한 국제 공동 연구팀이, 빛의 99.7% 이상이 검출기에 도달하기 전에 손실되는 극한 조건에서도 다중모드 압축광의 얽힘을 포함한 양자 특성을 실시간으로 측정하는 데 성공했다. 결과는 Nature Communications에 게재됐다.

규슈대·워털루대·스톡홀름대 공동 연구팀이 npj Quantum Information에 발표한 이론 연구에서, 중력의 양자 중첩으로 보이는 물리 상황이 실제로는 고전적 중력 속 입자의 양자 운동으로도 동등하게 기술될 수 있음을 보였다. 이 결과는 양자 중력을 탐색하는 실험의 해석에 근본적인 모호성이 존재함을 시사한다.

미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL)의 연구원이 IBM 양자 플랫폼의 Heron 프로세서에 원격 접속해 104개 큐비트로 강입자화(hadronization) 과정 중 핵심 메커니즘인 끈 끊김(string breaking)을 시뮬레이션하는 데 성공했으며, 그 결과는 고전 슈퍼컴퓨터의 기존 계산과 일치했다. 해당 성과는 학술지 Physical Review D에 게재됐다.

텍사스 A&M 대학교 연구팀이 방향족 분자 간 비공유 양자 상호작용을 근생리적 수용액 환경에서 직접 측정하는 무표지 라만 분광 플랫폼 TRIP을 개발해 국제 학술지 Science Advances에 발표했다. 이 기술은 신약 개발 전 단계의 효능 예측에 양자역학적 신호를 직접 활용하는 새로운 경로를 제시한다.

미국 아이다호 국립연구소(INL)가 플루토늄 육붕소화물(PuB₆)에서 위상 콘도 절연 상태를 확인했다고 발표했다. 이 현상이 플루토늄 기반 물질에서 보고된 것은 극히 드문 사례로, 연구 결과는 Physical Review Research에 게재됐다.

도호쿠대학교 AIMR의 오자와 도모키 연구팀이 비에르미트 양자계에서 페터만 인수(Petermann factor)와 단열 증폭의 기하학적 기여분 사이의 직접적 연관을 규명했다. 상호성(reciprocity) 대칭을 갖는 계에서는 증폭이 경로에 무관하게 시작점과 끝점의 페터만 인수 비율만으로 결정됨을 보였으며, 두 물리 모델의 수치 시뮬레이션으로 이를 검증했다.

막스플랑크 빛과학연구소(MPL) 나노광학 연구팀이 유기 결정 표면에 증착한 단일 분자에서 양자 방출체의 결맞음 시간이 이론적 상한인 푸리에 한계에 도달함을 표면에서 처음으로 확인했다. 이 성과는 국제학술지 사이언스에 게재됐다.

독일 파더보른 대학교 연구팀이 반도체 양자점에서 라비 진동의 재등장 현상을 세계 최초로 실험적으로 관측했다. 2007년 이론적으로 예측된 이 현상은 약 18년 만에 실험실에서 확인됐으며, 결과는 피지컬 리뷰 레터스에 게재됐다.

컬럼비아대학교와 인디애나대학교 블루밍턴 캠퍼스 공동 연구팀이 칼슘모노하이드라이드(CaH) 분자를 3차원 자기광학트랩으로 포획하고 1밀리켈빈 이하로 냉각하는 데 성공했다. 이 성과는 초저온 수소 원자 생성을 통한 기초물리 정밀 검증 실험의 발판이 될 것으로 평가된다.

인스부르크·토리노 공동 연구팀이 초저온 란타넘족 자성 원자를 1차원 광격자에 가두는 이론 모델을 개발해 위상 삼중항 초전도체를 포함한 7가지 이색 양자 위상을 예측했다. 해당 연구는 Nature Communications에 게재됐으며, 기존 실험 장비로 구현·검출 가능한 단계별 로드맵을 함께 제시했다.

Rice University의 Kaden Hazzard 연구팀이 세 개의 양자 입자가 결합한 트리온(trion)이 적정 밀도 조건에서 체커보드 형태로 자기 조직화한다는 이론을 수립하고 2026년 6월 Physical Review Letters에 발표했다.

영국 임페리얼 칼리지 런던의 João Magueijo와 Ray Isichei 연구팀이 중력을 열역학적 틀로 도출하는 새로운 이론을 제시했다. 이 이론은 에너지·물질 보존 법칙의 수정을 허용하며, 암흑에너지나 우주상수 없이도 우주의 가속 팽창을 설명할 수 있다고 주장한다. 연구는 2026년 Physical Review Letters에 게재됐다.

영국 옥스퍼드대 연구팀이 단일 포획 이온을 이용해 4차 비선형 양자 상호작용인 '쿼드스퀴징(quadsqueezing)'을 세계 최초로 실험적으로 구현했다. 기존 방식보다 100배 이상 빠른 속도로 해당 상호작용을 생성했으며, 결과는 《Nature Physics》에 게재됐다.

영국 옥스퍼드대 연구팀이 단일 포획 이온 시스템에서 스퀴징, 트리스퀴징에 이어 4차 상호작용인 쿼드스퀴징(quadsqueezing)을 세계 최초로 실험적으로 구현했다. 결과는 국제 학술지 *Nature Physics*에 게재됐다.

토론토대 연구팀이 루비듐 원자 구름을 통과하는 광자의 체류 시간을 두 가지 독립된 방법으로 측정한 결과, 두 측정값 모두 음수로 일치함을 확인하고 *Physical Review Letters*에 발표했다. 이 결과는 '음의 체류 시간'이 실험적 인공물이 아니라 측정 가능한 물리적 효과임을 처음으로 실증한 것으로 평가된다.

독일 괴팅겐대학교 이론물리학연구소의 Sarah Damerow와 Stefan Kehrein이 이징 모델 두 종류를 분석해, 양자 시스템에 순간적인 교란이 가해지더라도 바닥 상태가 가장 높은 확률로 유지될 수 있음을 보였다. 해당 연구는 Physical Review B에 게재됐다.

싱가포르 A*STAR 및 싱가포르국립대(NUS) 연구팀이 PRX Quantum에 발표한 연구에서, 양자 맥락성(contextuality)이 보편 양자 계산을 지원하는 오류 정정 코드에 구조적으로 내재된 필수 자원임을 증명했다. 얽힘·마법 상태에 이어 맥락성이 세 번째 핵심 양자 자원으로 명확히 자리매김한 결과다.

미국 메릴랜드대학교 화학물리 연구진이 분자수소(H₂)를 드라이아이스 결정 안에 가두는 것만으로 핵스핀 변환을 선택적으로 차단하거나 허용할 수 있음을 실험으로 확인했다. 해당 결과는 Physical Review Letters에 게재됐으며, 수소 연료 저장·양자컴퓨팅 메모리·혜성 온도 측정 등 다양한 분야에 기초 근거를 제공할 것으로 평가된다.

미국 메릴랜드 대학교 Amit Vikram 연구팀이 양자정보가 시스템 전체로 퍼지는 '스크램블링' 과정에 온도·엔트로피에 의존하는 최소 소요 시간이 존재함을 수학적으로 증명했다. 해당 결과는 2026년 4월 Physical Review Letters에 게재됐다.

부에노스아이레스 GECORP 소속 연구자 나우엘 아킬레스 가르시아가 결핵균 게놈을 양자 상태로 모델링해, DNA의 비부호화 영역이 외부 전자기 신호에 더 민감하게 반응할 수 있다는 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 PLOS One에 게재했다. 이 연구는 우주 마이크로파 배경 복사의 도플러 편이가 유전 돌연변이 타이밍에 영향을 줄 수 있다는 가설적 틀을 제시한다.

2026년 4월 13일부터 17일까지 파리 Rice Global Paris Center에서 공동 양자전기역학(cavity QED)을 주제로 한 5일간의 국제 학술대회가 열렸다. 미국·유럽·아시아 소속 연구자 63명이 초청 발표자로 참가했으며, 양자컴퓨팅·센싱·통신 분야와의 접점이 넓어지는 상황에서 학제 간 교류의 장으로 기능했다.

영국 이스트앵글리아대학교(UEA)와 남아프리카공화국 비트바테르스란트대학교 공동 연구팀이 거울·특수 재료·렌즈 없이 빛 자체의 기하학적 위상 구조만으로 카이랄성(손잡이성)을 발생시킬 수 있음을 실험으로 입증했다. 해당 연구는 국제 학술지 *Light: Science & Applications* 2026년호에 게재됐다.

McGill대학교 연구팀이 10 밀리켈빈~3.9 켈빈의 극저온 환경에서 전류를 흘려 음향 입자인 포논(phonon)을 예측 가능하고 조절 가능한 형태로 방출하는 2차원 소자를 개발했다. 이 성과는 포논 레이저와 의료·통신 응용 가능성을 열어 줄 수 있다는 점에서 주목된다.

독일 괴팅겐대·함부르크대 공동 연구팀이 두 슬릿 간격 50나노미터에 불과한 초소형 X선 간섭계를 제작해, 단일 X선 광자를 활용해 나노미터 영역에서의 X선 굴절과 원자핵 상호작용을 최초로 정밀 측정했다. 연구 결과는 2026년 4월 *Nature Photonics*에 게재됐다.

일본 RIKEN 양자컴퓨팅센터 소속 이론물리학자 3인이 포논(음향 양자)을 이용한 비상반 양자동기화 방법을 새롭게 제안했다. 이 방식은 기존 접근법의 고질적 약점이었던 제조 결함과 환경 소음에 대해 예상을 뛰어넘는 강인성을 보이는 것으로 이론적으로 확인됐다.

NVIDIA, Sandbox AQ, Wigner 연구소, 뮌헨공대, 미국 PNNL 공동 연구팀이 NVIDIA Blackwell GPU 아키텍처와 혼합 정밀도 DMRG 기법을 결합해 질소고정 효소 FeMoco와 시토크롬 P450의 양자화학 계산에서 처음으로 화학적 정확도(chemical accuracy)를 확보했다고 밝혔다. 결과는 2026년 4월 『Journal of Chemical Theory and Computation』에 게재됐다.

미국·독일 공동 연구팀이 1990년대에 제안됐던 초방사 레이저 개념을 3준위 원자 구조로 재설계해, 광학 레이저 사상 최소 선폭인 약 100 마이크로헤르츠를 이론적으로 달성할 수 있음을 보였다. 해당 성과는 Physical Review Letters에 게재됐다.

MIT 비선형시스템연구소 소속 연구자들이 고전역학의 '최소작용 원리'와 밀도 개념을 결합해 이중슬릿 실험·양자터널링 등 대표적인 양자역학 현상을 슈뢰딩거 방정식과 수학적으로 동일한 결과로 재현하는 데 성공했다. 해당 논문은 2026년 4월 22일 *Proceedings of the Royal Society A*에 게재됐다.

Penn State 대학 주도 국제 연구팀이 격자 양자색역학(Lattice QCD) 기반의 하이브리드 계산법을 10년에 걸쳐 적용한 결과, 수십 년간 새로운 물리학의 단서로 주목받아온 뮤온 이상 자기 모멘트(g−2) 불일치가 자연 현상이 아닌 기존 계산 방식의 한계에서 비롯된 것으로 드러났다. 해당 논문은 2026년 4월 22일 국제학술지 *Nature*에 게재됐다.

김경연 연구자가 위상 공간 양자역학의 분해능 의존적 양자 보정 항이 상대론적 효과, 은하 회전 곡선의 이상, 우주 가속 팽창을 별도의 숨겨진 성분 없이 설명할 수 있다는 이론을 《International Journal of Modern Physics D》에 발표했다.

Stevens Institute of Technology의 Igor Pikovski 교수 연구팀이 2026년 4월 20일 Physical Review Letters에 발표한 연구에 따르면, 차세대 포획 이온 원자시계와 스퀴즈드 상태 기법을 결합하면 시간 자체가 양자 중첩 상태—더 빠르게, 동시에 더 느리게 흐르는—로 존재할 수 있음을 실험실에서 처음으로 검증할 수 있는 현실적 경로가 마련된다.

이중층 SnSe·SnTe 계열 물질에서 게이트 전기장만으로 비선형 홀 효과를 이진(ON/OFF) 방식으로 제어하는 원리가 제시됐다. 자성 없이도 비휘발성 스위칭이 가능해 저전력 양자 소자 설계의 새 방향으로 주목된다.

프랑스·독일 등 유럽 공동 연구팀이 카고메 격자 물질 Y-카펠라사이트(Y₃Cu₉(OH)₁₉Cl₈)에 정수압을 가해 자기 질서를 억제하고 양자 스핀 액체와 유사한 요동 바닥 상태를 유도하는 데 성공했다. 해당 연구는 Physical Review Letters에 게재되었다.

튀빙겐 대학교 Sören Arlt 연구팀이 트랜스포머 기반 언어모델을 이용해 특정 양자 상태를 생성하는 광학 실험 설계도를 자동으로 산출하는 방법론을 개발하고, 그 결과를 *Nature Machine Intelligence*에 게재했다. 연구팀은 20개 양자 상태 클래스 가운데 6개에 대해 유효한 구성 규칙을 도출했으며, 이 중 2개는 기존에 알려지지 않았던 새로운 규칙이었다.

Offek Tziperman은 전자현미경 빔 내 두 전자의 양자 보행(quantum walk)을 활용해 전자 간 얽힘과 결잃음을 실험적으로 탐구하는 연구를 Nature Physics에 발표했다. 이는 자유전자 양자광학 분야에서 다중 전자 양자 상관을 직접 측정하는 접근법으로 주목받고 있다.

Brown 대학 연구팀이 양자중력의 한 후보 이론인 Chern-Simons-Kodama 상태의 위상수학적 구조가 우주상수를 안정화할 수 있음을 보이는 이론 연구를 Physical Review Letters에 발표했다. 이는 양자장론 예측값과 관측값 사이의 극단적 불일치, 이른바 우주상수 문제에 대한 새로운 접근이다.

미시간대학교 공학부 연구팀이 레이저 출력을 높이지 않고도 펄스 길이를 줄이는 것만으로 광전자 방출의 양자 효율을 수십억 배 높일 수 있다는 이론 모델을 발표했다. 해당 연구는 국제 학술지 Physical Review Research에 게재됐다.

인스브루크대와 저장대 공동 연구팀이 주기적으로 구동되는 극저온 원자 기체가 에너지를 흡수하지 않는 현상—다체 동적 국소화(many-body dynamical localization)—의 미시적 기원을 이론적으로 해명하고, 그 결과를 Physical Review Letters에 발표했다.

Stevens Institute of Technology의 Igor Pikovski 연구팀이 포획 이온 원자시계와 양자 정보 기술을 결합해 시간의 흐름 자체가 양자 중첩 상태에 놓일 수 있음을 이론적으로 규명하고, 현존 기술로 실험 검증이 가능하다는 분석을 Physical Review Letters에 발표했다.