NVision, 광자 인터페이스를 갖춘 단일 분자 큐비트 Nature에 발표하고 HyperLight와 협력
NVision의 Nature 논문은 단일 카벤 분자가 주소 지정 가능한 스핀-광자 인터페이스로 작동함을 보여 준다. 회사는 이 큐비트를 HyperLight의 TFLN 칩에 통합할 계획이다.
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울름에 본사를 둔 NVision이 단일 유기 분자를 광학 인터페이스를 갖춘 스핀 큐비트로 준비하고 제어하며 판독할 수 있음을 보여 주는 동료 심사 논문을 Nature에 발표했습니다. 이와 함께 회사는 이 분자 큐비트를 박막 니오브산리튬(TFLN) 광자 집적회로 위에 올리기 위해 HyperLight와의 파트너십을 발표했습니다. 첫 시제품 칩은 2026년 4분기에 나올 것으로 예상됩니다.
논문이 보여 준 것
오픈 액세스 논문 A single-molecule spin–photon interface는 2026년 10월 28일 게재되었으며, NVision Quantum Technologies, 울름 대학교, 예루살렘 히브리 대학교 연구진이 저자입니다. 큐비트는 삼중항 바닥 상태를 가진 카벤 분자로, 구조가 맞는 케톤 호스트 결정 안에 박혀 있습니다. 빛으로 스핀을 활성화·초기화·판독하고, 마이크로파로 제어합니다.
연구진은 4.5 K에서 다음을 보고했습니다.
- 단일 방출체와 일치하는 광자 통계로, 측정된 g⁽²⁾(0)은 약 0.14;
- 단일 분자의 광학 선폭 38 MHz, 한 시간 이상 동안 선 위치 변동은 약 2.4~2.6 MHz(표준편차)에 그침;
- XY8 동적 디커플링에서 스핀 결맞음 시간 2.2 ms, 스핀 이완 시간 21 ms.
저자들은 이 단일 분자 스핀 값이 기존 분자 큐비트 앙상블 결과보다 한 자릿수 이상 개선된 것이라고 밝혔습니다. 영포논선으로의 종합 방출 효율은 약 2.1%로 추정되며, 이는 다이아몬드의 질소-공공 센터와 비슷한 수준이라고 설명합니다. 이해충돌 진술에는 저자 대부분이 NVision 직원이고 몇몇은 주주라고 명시되어 있습니다.
HyperLight와의 파트너십
공동 발표에 따르면 두 회사는 NVision의 분자 큐비트를 박막 형태로 HyperLight의 TFLN 광자 칩 위에 직접 증착해, HyperLight의 TFLN Chiplet 기술을 양자 하드웨어로 확장할 계획입니다. 논문 자체도 이 경로를 제시합니다. 분자를 초박막으로 가공해 니오브산리튬 같은 소재로 만든 기성 광자 회로 위에 올릴 수 있다는 것입니다.
HyperLight 공동 창업자이자 맞춤형 개발 책임자인 Kevin Luke는 광자 상호연결이 "양자 프로세서 확장에 필수적"이라고 말했습니다.
NVision의 로드맵 주장
NVision은 카벤 시스템에 이르기까지 150개가 넘는 후보 분자를 계산으로 선별하고 그중 40개를 합성했다고 밝혔습니다. 회사는 2026년 말 이전에 광자 칩 위에서의 동작을 실시간으로 시연하는 것을 목표로 합니다. 발표에 따르면 장기 계획은 물리 큐비트 1,000개를 거쳐 2030년까지 칩 하나에 오류 내성 논리 큐비트 1,000개로 나아가는 것입니다. NVision은 또한 자사 아키텍처가 최대 70%의 광자 손실을 견딜 수 있다고 주장합니다. 이러한 로드맵과 손실 내성 수치는 회사의 주장이며, 동료 심사 논문에 포함된 내용은 아닙니다.
NVision은 블로그 글에서 자사의 PIQC 아키텍처에서는 전자 스핀이 빛과의 인터페이스 역할을 하고, 같은 분자에 내장된 핵스핀이 수명이 긴 메모리 역할을 하도록 설계되었다고 설명합니다. Nature 논문이 입증한 것은 전자 스핀의 역할입니다.
왜 중요한가
논문은 다이아몬드 색중심 같은 고체 결함을 현재 선도적인 스핀-광자 인터페이스로 설명합니다. 동일한 복제본으로 만들 수 있고 표준 광자 칩 위에 올릴 수 있는 화학적으로 설계된 분자는 네트워크로 연결된 양자 프로세서를 구축하는 또 다른 길을 열 수 있습니다. 다만 이는 4.5 K에서 단일 분자로 이룬 초기 단계의 시연입니다. 저자들은 밝기, 양자 효율, 동작 온도에 대한 추가 연구와, 더 긴 저장을 위한 핵스핀 메모리 연구가 필요하다고 지적합니다.
주목할 점
다음으로 지켜볼 이정표는 NVision과 HyperLight의 첫 시제품 칩, 그리고 NVision이 약속대로 2026년 말 이전에 칩 위에서 분자 큐비트 동작을 보여 줄 수 있을지입니다.
출처
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