[에듀플러스]경희대 물리학과, 퀀텀(양자)플랫폼-양자공동연구실 과제 선정

경희대 물리학과 손석균 교수 연구팀이 국가 핵심 연구개발 사업인 '2025년도 퀀텀(양자)플랫폼-양자공동연구실(Joint Quantum Lab, JQL)' 신규 과제에 선정돼 'Quantum Point Contact(QPC) 기반 고정밀 양자신호 검출 및 양자센싱 기술'을 개발한다.(사진=경희대)

경희대학교는 손석균 물리학과 교수 연구팀이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 국가 핵심 연구개발 사업인 '2025년도 퀀텀(양자)플랫폼-양자공동연구실(Join Quantum Lab, JQL)' 신규 과제에 선정됐다고 28일 밝혔다.

손 교수 연구팀은 이번 과제를 통해 'Quantum Point Contact(QPC) 기반 고정밀 양자신호 검출 및 양자센싱 기술'을 개발한다. 이차원 물질 기반 양자점에서 발생하는 전하-광자 상호작용을 정밀 제어하고 극저온인 4K 이상의 환경에서 안정적으로 작동하는 고감도 양자센서 플랫폼 구축이 목표다.

이번 사업은 전국에서 총 5개 연구실이 선정됐다. 경쟁이 치열한 국가 전략형 연구개발 사업으로 양자 통신·센싱·프로세서·광원 등 5대 핵심 분야에서 도전적이고 원천적인 양자 기술 역량을 보유한 연구팀만 참여할 수 있다.

손 교수 연구팀은 이 중 양자신호 검출과 양자센싱 분야를 대표하는 연구실로 선정됐다. 이번 과제를 통해 국내 대학이 주도하는 고감도 양자센싱 원천기술 개발의 중심 연구실 역할을 수행한다.

양자센싱 기술은 자기장·전기장·광자 등 미세한 물리량의 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 차세대 계측 핵심 분야다. 국방·의료·보안·통신 등 다양한 산업에서 응용할 수 있다. 기존의 초전도 기반 검출기는 극저온(1K 이하) 환경에서만 안정적으로 작동했다.

하지만 손 교수 연구팀은 QPC 기반 반도체 구조를 활용해 더 높은 온도에서도 안정적이고 정밀한 신호 검출이 가능한 비초전도형 양자센서를 구현한다. 이를 통해 단일광자 수준의 신호를 계수할 수 있는 고감도 검출 기술을 확보하는 것이 핵심이다.

이번 공동연구에는 경희대 콘스탄틴 노보셀로프(Konstantin Novoselov) ES(Eminent Scholar)(싱가포르국립대 교수) 연구팀이 참여한다. 노보셀로프 ES는 2차원 물질 기반 양자소재 성장 및 응용 분야를 선도하는 연구자다. 경희대는 싱가포르국립대와의 협력을 통해 2차원 양자소재의 성장-소자-측정 전주기를 아우르는 국제공동연구 체제를 구축할 계획이다.

손 교수 연구팀은 KIST와의 협력을 통해 극저온 양자측정 인프라를 공동 활용하고, 경희대-싱가포르국립대 간 오픈랩 운영과 연구자 상호 파견 프로그램도 추진한다.

손 교수는 “이번 과제는 단순한 소자 성능 향상을 넘어, 국가 전략기술 분야에서 경희대가 글로벌 협력형 연구 거점으로 발전하는 중요한 계기가 될 것”이라며 “경희대 양자물질 글로벌 연구센터의 연구부센터장으로 경희대가 보유한 양자소재-소자-측정 기술의 실용화와 고도화를 선도하고, 국가 양자 R&D 생태계 발전에 기여하겠다”라고 밝혔다.

권미현 기자 mhkwon@etnews.com