Chalmers Next Labs·NQFF, QiB1 5큐비트 초전도 칩 스웨덴↔싱가포르 국제 이송 후 마이크로파 주파수 편차 1% 이내 안정성 검증

연구 배경: QUASI 프레임워크와 트윈 테스트베드

이번 연구는 스웨덴 혁신청 Vinnova가 재정을 지원하는 QUASI(Quantum Advancement through Sweden–Singapore Integration) 프레임워크 산하의 WACQT–NQFF Twin Testbed 이니셔티브 일환으로 진행됐다. 협력의 제도적 기반은 2025년 10월 싱가포르 국가양자사무소(NQO)와 스웨덴 양자혁신플랫폼(QSIP) 사이에 체결된 양해각서(MoU)이며, 이번 검증 실험은 해당 MoU를 실질적인 측정 협력으로 구체화한 첫 사례에 해당한다.

평가 대상은 ConScience가 스웨덴 예테보리에서 제작한 초전도 양자 프로세서 QiB1(5큐비트)이다. 초전도 큐비트는 나노미터 두께의 산화알루미늄 기반 조세프슨 접합(Josephson junction)으로 동작하며, 제작 편차나 물리적 운반 충격, 지역별 주변 자기장 차이에 민감하게 반응할 수 있다. 이런 특성 때문에 동일 칩을 서로 다른 국가 시설로 이동시켰을 때 성능이 유지되는지 확인하는 작업은 공급망 표준화 및 국제 공동 연구의 전제 조건이 된다.

3단계 측정 결과

검증은 세 단계로 나뉘어 2026년 1월부터 8월까지 진행됐다.

1단계(예테보리, 2026년 1월): WACQT 테스트베드에서 초기 극저온 교정을 수행하고, 마이크로파 제어 주파수와 T1 완화 시간 기준값을 설정했다. 이 시점의 T1은 100 μs를 상회했다.

2단계(싱가포르, 2026년 봄): QiB1을 싱가포르 NQFF 연구소로 운반해 80시간의 자동화 연속 측정을 실시했다. 측정된 마이크로파 제어 주파수는 예테보리 기준값 대비 편차 1% 미만으로 일치했다.

3단계(예테보리, 2026년 8월): 칩을 스웨덴으로 반환해 원래 측정 환경에서 재교정했다. 주파수 안정성은 1월 기준값 대비 1% 이내를 유지했으며, T1 완화 시간도 100 μs 이상으로 보존됐음이 확인됐다.

기술적 의의와 한계

두 도시 간 지리적·환경적 차이(주변 자기장, 기후, 운반 진동 등)에도 불구하고 칩의 물리적 특성이 실질적으로 변하지 않았다는 결과는, 초전도 큐비트 하드웨어가 국제 물류 환경에서도 기능적 안정성을 유지할 수 있음을 보여준다. 이는 서로 다른 기관이 동일 표준으로 하드웨어를 측정·비교하는 교차 시설(cross-facility) 서비스의 가능성을 열어 준다.

다만 이번 실험은 5큐비트 단일 칩에 국한됐고, 측정 항목도 주파수 안정성과 T1에 집중돼 있어 게이트 충실도, 큐비트 간 크로스토크, 에러율 등 상용 프로세서 평가에 필수적인 지표들은 이번 발표 범위에 포함되지 않았다. 더 많은 큐비트 규모에서도 동일한 이송 안정성이 재현될 수 있는지는 추가 검증이 필요하다.

상용화 경로와 발표 일정

Chalmers Next Labs와 NQFF는 이 예테보리–싱가포르 트윈 테스트베드를 양자 부품 공급업체를 대상으로 한 표준화된 교차 시설 측정 서비스로 상용화할 계획이다. 전체 측정 데이터는 2027년 APS 마치 미팅(March Meeting)에서 발표될 예정이다.