NSF, CU 볼더 주도 양자연구소에 5년간 375억 원 규모 재투자

NSF Q-SEnSE, 2기 체제 돌입

NSF Q-SEnSE(Quantum Systems through Entangled Science and Engineering)는 2020년 NSF로부터 2,500만 달러를 받아 CU 볼더를 거점으로 출범한 양자도약 챌린지 연구소다. 이번 재투자로 총 규모는 6,250만 달러를 넘게 됐으며, 16개 기관 39명의 연구자가 참여하는 컨소시엄 체계는 그대로 유지된다. 지난 5년간 이 연구소의 성과물은 96개국에서 7,300회 이상 인용되며 국제적 위상을 쌓았다.

연구 목표: 원자시계부터 호흡 진단까지

연구소의 핵심 성과물 중 하나는 광주파수 콤(optical frequency comb) 기술이다. 광원자시계와 양자 네트워크에 활용되는 레이저가 동시에 공기 중 극미량 분자를 감지할 수 있다는 점에서, 대기질 분석과 호흡 기반 의학 진단 등 응용 분야로 확장 중이다. 또한 인체 호흡에서 질병 신호를 조기에 포착하는 생체의학 센서 개발도 주요 과제로 꼽힌다. 연구소를 이끄는 JILA 소속 물리학자 Jun Ye는 우주의 미지 현상을 탐구하기 위해서는 극도로 민감한 계측 도구 개발이 선행돼야 한다는 입장이다.

양자 인력 양성과 지역 생태계 연계

이번 지원금의 일부는 대학원생 대상 교육·인력 양성 프로그램에 배정된다. 콜로라도 북부 프런트레인지 지역에는 이미 30개 이상의 양자 기업이 집중돼 있으며, CU 볼더 연구진은 학생 채용 등 산학 연계에도 적극 관여하고 있다. 연구소 측은 이 같은 지역 양자 산업 생태계와의 협력이 연구 성과의 사회적 환원 속도를 높이는 데 기여할 것으로 보고 있다.

전국 단위 투자의 일환

NSF Q-SEnSE는 NSF가 운영하는 8개 양자도약 챌린지 연구소 중 하나다. 8개 연구소 전체에 투입되는 재원은 총 2억 9,000만 달러 이상으로, 미국 정부의 기초 양자연구 인프라 강화 의지가 반영된 규모다. 다만 이번 발표는 성과 목표치나 구체적 마일스톤을 명시하지 않아, 투자 대비 성과 평가 기준이 향후 쟁점이 될 수 있다.