같은 그룹의 이전 이론 연구(2024년 Physical Review Research 게재)는 키랄 도파관 양자 전기역학에서 이 구동-소산 방식의 손실 내구성을 입증한 바 있습니다 .
요하네스 핑크(Johannes Fink) 교수가 이끄는 ISTA 팀은 다른 방식을 사용합니다. 2-모드 압착(얽힌) 마이크로파 광자 저장소(two-mode squeezed reservoir) 를 조셉슨 매개 변수 변환기(Josephson parametric converter)로 생성합니다. 이 저장소는 전파되는 마이크로파 장의 연속 변수(가우시안) 얽힘 상태를 만들어냅니다 . 두 개의 공간적으로 분리된 초전도 트랜스몬 큐비트가 이 공통 압축 저장소에 연결되고, 큐비트는 자율적으로 정지된 이산 변수 얽힘 상태로 완화됩니다 .
이 결과는 2026년 7월 13일 Physical Review X에 "비국소적 압축 저장소를 통한 정지 큐비트 얽힘 분배(Distributing stationary qubit entanglement through a non-local squeezed reservoir)"라는 제목으로 게재되었습니다 .
핵심 차이점: UIUC는 도파관 내의 방향성(키랄) 소산에 의존하는 반면, ISTA는 비국소적 압축 저장소(본질적으로 얽힌 상관 광자쌍의 공급원)를 사용하여 저장소 자체의 얽힘을 큐비트로 전달합니다.
ISTA 실험은 20여 년 전에 처음 제안된 이론을 실험적으로 확인했습니다. 이 이론은 두 개의 큐비트가 상관된(압착된) 광원에 연결되면 능동적인 제어나 측정 없이도 저장소와의 상호 작용만으로 정지된 얽힘 상태로 유도될 수 있다는 것입니다 . 이론가들은 이상적인 조건에서 이를 제안했지만, ISTA 팀이 실험적으로 최초로 구현했습니다 .
ISTA 팀은 이 방법이 현재 저장소가 가진 얽힘의 약 10%를 큐비트로 전달한다고 보고했습니다 . 연구진은 이것이 개념 증명 단계의 프로토타입임을 강조합니다. 능동적 제어를 포함하는 다른 접근 방식이 현재 더 효율적이지만, 이 방식의 자율적 특성은 확장성 측면에서 개념적 이점을 제공합니다 .
두 그룹의 결과는 양자 컴퓨팅의 실용적 응용을 위한 길을 제시합니다:
모듈형 양자 컴퓨팅: 두 방법 모두 정밀한 타이밍 제어 펄스나 반복 측정의 오버헤드 없이 물리적으로 분리된 양자 모듈 간에 얽힘을 분배할 수 있는 경로를 제공합니다. 이는 단일 칩을 넘어 양자 프로세서를 확장하는 데 핵심적인 요구 사항입니다 .
여러 원격 큐비트 동기화: ISTA 팀은 이 방법이 "비교적 간단하며 여러 떨어진 큐비트를 동기화하도록 확장될 수 있다"고 명시했습니다 . 얽힌 저장소가 항상 존재하기 때문에, 확률적 일치가 발생할 때만이 아니라 필요할 때마다 큐비트를 얽히게 할 수 있습니다 .
오류 내성: 얽힘의 연속적인 안정화는 얽힘 상태가 큐비트의 자연적 결맞음 시간을 넘어 지속되어, 추가 양자 처리나 오류 수정을 위한 자원으로 항상 사용 가능함을 의미합니다 .
양자 네트워크 플랫폼: 두 접근 방식 모두 기존 양자 컴퓨팅 하드웨어와 호환되는 초전도 큐비트와 마이크로파 광자를 사용하여 구현할 수 있습니다. 광학 광자 인터페이스는 이러한 모듈을 광섬유를 통해 연결할 수 있습니다 .
즉각적인 효율성은 현재 약 10%로 낮지만, 이 방법의 자율적이고 정상 상태 특성은 개념적 돌파구를 의미합니다. 효율성이 개선된다면, 이 방법들은 더 이상 정밀한 타이밍이 필요 없는 분산 양자 컴퓨팅 및 양자 네트워크의 기초가 될 수 있습니다.