사진: (왼쪽부터) 성균관대학교 정연욱 교수, 김영두, 고영우, 박종원 연구원 / 제공: 성균관대 연구팀
| 내외경제TV=주현웅 기자 | 성균관대학교 양자정보공학과 정연욱 교수 연구팀이 양자컴퓨터의 핵심 부품인 진행파 파라메트릭 증폭기(투파)를 자체 기술로 개발했다.
연구팀은 지난해 12월 첫 워킹다이 웨이퍼 제작 이후 현재 엔지니어 샘플을 국내외 연구진에 배포해 성능 검증을 진행하며 기술 고도화를 마무리하고 있다.
이번 개발은 설계부터 제작, 패키징, 극저온 평가 분석에 이르는 전 공정이 성균관대 자체 역량으로 수행됐다.
양자컴퓨터의 데이터 단위인 큐비트 신호는 미세한 특성을 지니며, 이를 정밀하게 판독하기 위해서는 잡음을 최소화한 초정밀 신호증폭기가 필수적이다.
투파는 양자역학적 한계 내에서 잡음 발생을 억제하는 핵심 부품으로, 기술적 난도가 높아 일부 국가에서만 제작 기술을 보유하고 있다.
이번에 개발된 투파는 2,980개의 조셉슨 접합으로 구성된 초전도 칩이다.
증폭률 20dB 이상, 주파수 대역폭 1GHz 이상 등 국제적 수준의 성능 지표를 확보했다는 것이 연구팀의 설명이다. 특히 상용화를 고려한 수율과 양산 공정, 패키징 기술까지 일괄 확보해 국내 양자 소부장(소재·부품·장비) 기술 역량을 높였다는 평가다.
초전도 파라메트릭 증폭기 기술은 첨단 반도체 기술과 더불어 수출 통제가 엄격한 전략 품목으로 분류된다. 이번 국산화 성공은 향후 발생할 수 있는 대외 기술 규제에 대응할 수 있는 기반을 마련했다.
정연욱 성균관대 교수는 "양자컴퓨터 산업화가 가속화되는 시점에 핵심 전략 부품을 순수 국내 기술로 확보했다"며 "이번 성과를 기술이전이나 창업을 통해 상용화하고, 글로벌 양자기술 생태계 내에서 연구 및 교육 허브 역할을 지속하겠다"고 말했다.
연구팀은 향후 세계 시장을 겨냥해 기술 경쟁력을 유지하는 한편, 양자 칩 실용화를 이끌 전문 인재 양성에도 주력할 계획이다.
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