지난달 29일 차세대 양자과학기술 핵심 기초원천연구 사업 킥오프 행사 기념촬영 모습.(사진=부산대 제공)

부산대학교가 정부 지원을 받아 차세대 양자컴퓨터의 핵심 기반 기술로 꼽히는 ‘위상초전도체’ 개발에 나선다.

부산대는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 '차세대 양자과학기술 핵심 기초원천연구' 사업에 단독 선정(과제책임자 옥종목·물리학과 교수)돼, 초전도 소재·측정·이론을 아우르는 융합 연구를 통해 국내 양자소재 연구 거점으로 도약할 계획이라고 1일 밝혔다.

이번 과제는 전기가 흐를 때 에너지 손실이 없는 초전도체 중에서도, 차세대 양자컴퓨터의 핵심 기반으로 주목받는 3차원 ‘위상초전도체’를 개발하는 것을 목표로 한다.

위상초전도체는 물질 내부에 특이한 양자 상태(마요라나 상태)가 나타나 정보 손실에 강하고 잡음에 잘 견디는 특성을 가진다. 이 때문에 미래 양자컴퓨터의 안정성과 성능을 획기적으로 높일 수 있는 차세대 소재로 주목받고 있다.

연구팀은 이번 과제를 통해 올해부터 2029년까지 5년간 국비 45억 원, 시비 2억 원 등 총 47억 원을 투입 △고품질 위상초전도 소재 개발 및 성능 향상 △극저온·고자장 환경에서의 위상초전도 특성 측정 기술 확보 △다양한 측정 기법을 통한 위상초전도 현상 검증 등을 추진할 계획이다. 또한 연구 성과를 바탕으로 부산·울산·경남 지역을 국내 양자소재 연구 거점으로 육성하고, 지역 제조업 및 첨단산업과의 연계도 강화할 방침이다.

이번 과제는 부산대 물리학과 옥종목, 박성균, 황춘규 교수를 비롯해, UNIST 물리학과 오윤석 교수, KAIST 물리학과 조길영 교수, 국립창원대 반도체물리학과 서순범 교수, 그리고 한국표준과학연구원 장동진 박사, 함웅돈 박사 등이 참여한다.

다양한 전문성을 갖춘 연구진이 협력함으로써, 고순도 단결정 성장부터 이론 모델 계산, 극저온 물성 측정, 위상초전도 특성 검증에 이르는 전 주기를 아우르는 융합 연구가 전망된다.

연구책임자인 옥종목 부산대 교수는 “이번 과제는 세계적으로도 도전적인 연구 분야로, 성공한다면 부산을 넘어 대한민국이 양자소재 연구를 선도하는 중요한 전환점이 될 것”이라며 “앞으로 다가올 양자 시대(the quantum era)를 준비하는 데 기여하겠다”고 말했다.