양자센싱

스위스 ETH 취리히 연구팀이 단일 포획 이온을 활용해 트랩 칩 표면 근방의 전자기 잡음을 3차원으로 정밀 측정하는 기법을 개발하고, 측정 시간 1초 기준 진폭 10나노볼트/미터의 진동 전기장을 검출하는 칩 트랩 분야 사상 최고 감도를 달성했다. 연구 결과는 《Science Advances》에 게재됐다.

미국 미시간대학교 공과대학이 이끄는 QuPID 컨소시엄이 NSF 국가가상양자연구소(NQVL) 설계 경쟁 2단계 과제로 선정되어 400만 달러(약 55억 원) 규모 2년 지원을 확보했다. 이 프로젝트는 양자 측정 시스템을 실험실 밖 현장 투입이 가능한 광자 집적회로 형태로 전환하는 것을 목표로 한다.

미국 국립과학재단(NSF)이 국가양자가상실험실(NQVL) 2단계 사업으로 미시간대학교 주도의 QuPID 컨소시엄에 2년간 400만 달러를 지원한다. 이 팀은 향후 최대 5000만 달러 규모 NSF 양자센터로 발전할 가능성을 놓고 다른 사업단과 경쟁 중이다.

라이스대학교 연구팀이 가상 입자 액시온(axion)을 탐색하기 위해 다중 양자우물 반도체 구조를 활용한 새로운 검출기 설계를 제안하고, 그 결과를 Physical Review Letters에 발표했다. 이 설계는 자기장 방향 변화만으로 검출 주파수를 조율할 수 있어 기존 기술로 탐색이 어려웠던 액시온 질량 대역에 접근 가능하다는 점이 특징이다.

ETH 취리히 양자전자학 연구소 조나단 홈 교수팀이 페닝 트랩 속 단일 베릴륨 이온을 프로브로 활용해 양자 칩 표면 인근의 전기장·자기장을 3차원으로 정밀 측정하는 기법을 개발했다. 1초 측정 시간 기준으로 10 나노볼트/미터 수준의 진동 전기장을 감지하며 칩 트랩 환경에서의 감도 기록을 갱신했으며, 연구 결과는 학술지 Science Advances에 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.

튀르키예 대통령실 방위산업청(SSB)이 양자컴퓨팅·양자센싱·양자통신을 아우르는 국가 주권형 양자기술 로드맵 'SSB 양자 프로그램'을 공식 발표했다. 이 전략은 방위·학술·군사 분야 123개 기관 소속 305명의 전문가가 참여한 OTAĞ 프로세스를 통해 수립됐으며, 85개 우선기술 분야를 단·장기로 나누어 추진한다.

ARC 변환 메타광학 시스템 우수연구센터 연구팀이 2차원 양자센서 소재인 육각형 질화붕소(hBN)에서 633 nm 적색광 여기(excitation)를 활용하면 스핀 의존 판독 대비(contrast)가 거의 100%에 달하고, 532 nm 녹색광 대비 직류 자기장 감도가 계산상 3배 개선됨을 확인했다. 해당 결과는 학술지 *Light: Science & Applications*에 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.

Lockheed Martin이 위성 신호가 차단·교란·기만될 상황을 대비해 GPS를 보완하는 양자 항법 센서 개발에 투자하고 있다고 밝혔다. 회사는 Q-CTRL, AOSense와 협력하고 미국 국방부 재원 프로그램에 참여해 실험실 단계의 기술을 현장 적용 가능한 하드웨어로 전환하는 작업을 진행 중이다.

뮌헨 소재 QuantumDiamonds GmbH가 자사 양자 센싱 장비 QDm.1을 대만 신주의 iST(Integrated Service Technology) 실패 분석 연구소에 설치하며 아시아 시장에 처음 진출했다. 미국에 이은 두 번째 해외 거점 확보로, 대만·일본·한국 반도체 생태계 공략의 교두보로 삼겠다는 의도를 공식화했다.

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.

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.

독일 뮌헨에 본사를 둔 QuantumDiamonds GmbH가 대만 신주(Hsinchu)의 반도체 검사·분석 전문기업 iST(Integrated Service Technology)에 QDm.1 양자센싱 시스템을 설치·가동했다. 이번 배치는 동사의 아시아 지역 첫 현장 적용 사례로, 고부피 반도체 불량 분석 공정에 양자다이아몬드현미경(QDM) 기술이 실질적으로 투입된 첫 사례에 해당한다.

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.

호주 스타트업 QuantX Labs가 개발한 소형 광학 원자시계 TEMPO의 서브시스템 탑재체가 2026년 3월 30일 SpaceX Transporter-16 임무를 통해 궤도에 진입했다. 이번 성과는 호주 정부가 향후 10년간 4,250억 달러를 투입하는 국방 전략 발표와 맞물려 주목받고 있다.

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.

영국 스타트업 Aquark Technologies의 선임 양자공학자 Florence Concepcion이 2025년 영국 정부로부터 190만 파운드 규모의 Innovate Future Leaders Fellowship을 수주하며, 4년간 휴대형 양자센서용 소형 초고진공(UHV) 시스템 개발에 착수한다.

Colorado Quantum Incubator(COQI)가 볼더 소재 Flatiron Park에 미국 최초의 제3자 검증 오픈액세스 양자 타이밍 기술 테스트베드 조성을 발표했다. 실험실 프로토타입과 상용 제품 사이의 공백을 메우는 표준화된 검증 환경을 목표로 한다.

Colorado Quantum Incubator(COQI)가 양자 타이밍 기술을 실환경에서 제3자 검증할 수 있는 미국 최초의 개방형 테스트베드 구축을 발표했다. Xairos Systems의 양자 시간 전송 기술을 핵심 인프라로 삼아 기업·연구기관·정부기관이 직접 정밀 타이밍 시스템을 시험할 수 있는 환경을 제공하는 것이 목표다.

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.

네덜란드 트벤테대학과 하버드대학 공동 연구팀이 박막 리튬니오베이트 기반 포토닉 칩 위에서 처음으로 밀리와트 수준의 자외선(UV) 광원을 구현했다. 이번 성과는 기존 칩 상 UV 출력 대비 약 100배에 달하며, 양자컴퓨팅과 광학 원자시계의 소형화를 앞당길 기반 기술로 평가된다.

싱가포르 공과대학교(SUTD)와 중국 양저우대학교 공동 연구팀이 다이아몬드 결정을 압축하거나 인장할 때 실리콘-공공(SiV) 색중심의 광학·자기 특성이 예측 가능하게 변화한다는 사실을 전산 모델링으로 규명했다. 이 결과는 *Applied Physics Letters*에 게재됐으며, 나노 규모 압력·변형 센서 개발의 새로운 경로로 주목받고 있다.

고려대·부산대·세종대·충북대·UNIST·포스텍 등 국내 주요 대학 연구센터가 2026년 'ITRC 인재양성대전'에 참가해 양자 통신·컴퓨팅·센싱 분야의 최신 연구성과를 공개한다.

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.

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.

핀란드의 반도체 레이저 기업 Vexlum과 독일의 정밀 광자공학 기업 Menlo Systems가 광학 원자시계 개발 접근성 향상을 목표로 협력 관계를 공식화했다. 이번 협력은 EU의 EUROSTARS 프로그램이 지원하는 VEQTOR 프로젝트의 일환이다.

캐나다 셔브루크 소재 양자 다이아몬드 자력계 개발사 SBQuantum이 400만 달러 규모의 초과 청약 시드 라운드를 마감하고 에릭 지루(Eric Giroux)를 신임 CEO로 선임했다. 2017년 창사 이후 첫 민간 투자를 발판 삼아 미국 방산·항법 시장 진출을 가속화한다는 방침이다.

MIT 연구팀이 다이아몬드 질소-공공(NV) 센터를 기반으로 마이크로파 자기장의 진폭·주파수·위상을 단일 측정으로 동시에 읽어내는 고체 양자센서 기술을 개발했다. 얽힘 기반 다중파라미터 추정을 실온의 고체 소자에서 실험적으로 검증한 것은 이번이 처음으로, 연구 결과는 국제학술지 PRX Quantum에 게재됐다.

미국 UC 산타바바라(UCSB)와 매사추세츠 대학교 애머스트(UMass Amherst) 공동 연구팀이 기존 탁상형 레이저 장치를 대체할 수 있는 집적 광자 칩 플랫폼을 개발해, 스트론튬 이온의 양자 상태 제어와 광시계 전이 구동에 처음으로 성공했다. 연구 결과는 *Nature Communications*에 게재됐다.

중국과학기술대학교(USTC) 연구팀이 허페이와 항저우 두 도시에 걸친 핵스핀 기반 양자센서 5기 네트워크를 구축해, 액시온 암흑물질의 핵자 결합 상수에 대한 현재까지 가장 엄격한 실험적 상한값을 도출했다. 결과는 국제학술지 *Nature*에 게재됐다.

미국 연구진이 다이아몬드 실리콘-공백 센터 기반 양자 메모리를 활용해 1.5km 광섬유 구간에서 단일 광자 감도의 간섭계 측정을 실증했다. 2012년 이론으로 제안된 양자 보조 광학 간섭계의 핵심 구성요소를 처음으로 실험적으로 구현한 성과로, 결과는 국제학술지 Nature에 게재됐다.

미국 국립표준기술연구소(NIST) 연구팀이 양자 논리 분광법을 활용해 수산화칼슘 분자 이온의 회전 상태를 99.8% 성공률로 조작하는 데 성공했다. 이 결과는 2025년 12월 9일 Physical Review Letters에 게재됐으며, 분자를 양자 기술의 새 플랫폼으로 확장하는 핵심 전환점으로 평가된다.

NIST 등 공동 연구팀이 양자 얽힘을 활용한 센서에 양자 오류 정정 기법을 부분적으로 적용함으로써 환경 노이즈 존재 하에서도 비얽힘 센서 대비 우위를 유지할 수 있음을 이론적으로 규명했다. 관련 논문은 2025년 9월 10일 *Physical Review Letters*에 게재됐다.