나노기술 및 정책 정보

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● 일본 정보통신연구기구(NICT), 산업기술종합연구소(AIST)의 공동 연구그룹이 초전도 재료로 알루미늄을 사용하지 않는 초전도 양자비트로서 실리콘 기판에 에피택셜 성장을 이용한 ‘질화물 초전도 양자비트’를 세계 최초로 개발

● 본 양자 비트는 초전도체로서 초전도 전이 온도가 16K(-257℃)인 질화니오븀(NbN)을 전극 재료로 하여 조셉슨 접합(Josephson junction) 절연층에 질화알루미늄(AlN)을 사용하여 에피택셜 성장(epitaxial growth)시킨 전(全)질화물 소자이며, 노이즈원인 비정질 산화물을 전혀 포함하지 않는 새로운 초전도 재료로 구성된 신형 양자 비트

● 본 신재료 양자 비트를 실리콘 기판 상에 실현함으로써 평균치로서의 에너지 완화 시간(T1)이 16마이크로초, 위상 완화 시간(T2)이 22마이크로초의 코히런스 시간(coherence time)을 획득 

● 초전도체로 질화니오븀을 사용하여 보다 안정적으로 동작하는 초전도 양자 회로의 구축이 가능해짐으로써 양자 연산의 기본 소자로서 양자 컴퓨터나 양자 노드 개발에 공헌할 것으로 기대

※ Communicationｓ Materials 게재(2021.09.20.), “Enhanced coherence of all-nitride superconducting qubit epitaxially grown on silicon substrate”