머리카락 굵기보다 작은 '양자 상태', 韓 연구팀이 최초 정밀 측정 작성일 06-06 114 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">김근수 연세대 교수 ·양범정 서울대 교수, 세계 최초 '양자거리' 정확히 측정 <br>국제학술지 '사이언스' 게재 <br>양자 컴퓨팅·양자 센싱 기술 활용 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="ZQLqHiNfTB"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5369faeb3fbffceb8a38ceca3ce18bf2d0aebc236a364eb0f1e8a83d95307c5c" dmcf-pid="5xoBXnj4Cq" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="양자거리 측정 개념도. 두 개의 노란 공은 전자를 나타낸다. 그 아래 흰색 눈금은 거리를 측정한다는 의미로 ‘자’를 표현한 것이다. 전자 간의 유사성을 의미하는 양자 거리는 실제 거리와 약간 다른 개념이지만 ‘양자거리 측정’을 직관적으로 표현하기 위한 그림이다. /사진=김근수 연세대 교수" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/06/moneytoday/20250606030004640efyn.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="XHZkRHFOCb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/06/moneytoday/20250606030004640efyn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 양자거리 측정 개념도. 두 개의 노란 공은 전자를 나타낸다. 그 아래 흰색 눈금은 거리를 측정한다는 의미로 ‘자’를 표현한 것이다. 전자 간의 유사성을 의미하는 양자 거리는 실제 거리와 약간 다른 개념이지만 ‘양자거리 측정’을 직관적으로 표현하기 위한 그림이다. /사진=김근수 연세대 교수 </figcaption> </figure> <p contents-hash="0db110c07a0115650710128496ce87a78a64f6f26a46258297f209fbb8cca8a4" dmcf-pid="1MgbZLA8vz" dmcf-ptype="general"><br>머리카락 굵기의 100만분의 1, 원자보다 작은 미시세계에서 입자의 양자 상태를 정확히 측정하는 방법을 국내 연구팀이 세계 최초로 제시했다. </p> <p contents-hash="e3171d3c45646fe52187e2aa15b848a99fd39c0b94f79922487ad89ab03b2c7d" dmcf-pid="tRaK5oc6S7" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 김근수 연세대 교수· 양범정 서울대 교수 연구팀이 고체 물질 속 전자의 양자거리를 측정하는 데 성공했다고 6일 밝혔다. 연구 결과는 세계 최고 권위의 국제 학술지 '사이언스'에 6일 게재됐다. </p> <p contents-hash="b6b6c41aa141161861aef3f43947ae42735f246828d977c8ff46f4efe0d6fedf" dmcf-pid="FeN91gkPTu" dmcf-ptype="general">고체 물질 속 입자 간의 '유사성'을 수치로 나타낸 물리량을 '양자거리'라고 한다. 두 입자가 완전히 똑같은 양자 상태라면 최솟값이 0, 완전히 다르면 최댓값 1이다. </p> <p contents-hash="1fc6123b751cdf5bde76b53564ac648f6d6a3e9f3d600d86d74a024c18817107" dmcf-pid="3dj2taEQTU" dmcf-ptype="general">양자 상태의 입자를 구현하는 건 양자컴퓨터, 양자 센싱 등 양자 기술의 기본이다. 입자의 상태변화를 정확히 추적해야 양자 상태가 안정적으로 유지되고 있는지 알 수 있다. 입자의 상태는 양자거리를 통해 파악할 수 있고, 이 때문에 양자거리 측정은 전 세계 물리학계 초미의 관심사였다. </p> <p contents-hash="b95486edcf03c9315c038dd326f1cf1f4472153c57a5a4e211beaad6210bf8df" dmcf-pid="0JAVFNDxCp" dmcf-ptype="general">하지만 현재까지는 고체 속 전자의 양자거리를 간접적으로 측정한 사례만 보고됐을 뿐 직접적으로 측정할 방법이 없었다. 김 교수는 "머리카락 굵기보다 작은 미시세계에서는 전자들이 어떤 공간에 퍼져 있는 파동처럼 생각된다. 이 때문에 각 전자가 정확히 어디에 있다고 말하기 어렵고, 전자 간 거리라는 개념도 직관적으로 납득하기 어렵다"고 했다. </p> <p contents-hash="848de3cc1a0df4afc129a8ab727f0e42255d898e6d014d2a42a60c1ddb53686d" dmcf-pid="pQLqHiNfy0" dmcf-ptype="general">공동연구팀은 먼저 구조가 단순한 물질인 '흑린(black phosphorus)'에 주목했다. 구조가 단순하기 때문에 전자 측정이 비교적 쉽다. 이론그룹인 양범정 교수 연구팀은 흑린을 통해 전자의 양자거리가 '위상차'에 의해 결정됨을 밝혀냈다. 위상차는 파장이 동일한 두 파동이 가진 최댓값 사이의 간격을 말한다. </p> <p contents-hash="a16aec9e25ab87bb616f05f1447c3ad0bbd1a599937fa1bf826de1546a133a48" dmcf-pid="UxoBXnj4l3" dmcf-ptype="general">실험그룹인 김근수 교수 연구팀은 전자 간 위상차에 따라 검출 신호의 세기가 달라진다는 점에 착안해 흑린 속 전자의 위상차를 정밀하게 측정하는 데 성공했다. 이때 '각분해광전자분광' 기술을 활용했다. 물질에 빛을 쬘 때 튀어나오는 광전자의 에너지와 운동량을 분석하는 기법이다. 연구팀은 이렇게 수집한 측정 데이터를 활용해 양자거리를 직접적으로 추출하는 방법을 처음으로 제시했다. </p> <p contents-hash="ac1ec364d49bfeee5d2c7a7647a3d586e9e460407ca94e62bf958659112fee99" dmcf-pid="uMgbZLA8WF" dmcf-ptype="general">연구팀은 "건축물을 안전하게 세우기 위해 정확한 거리 측정이 필수인 것처럼, 오류 없이 정확하게 동작하는 양자 기술 개발에도 정확한 양자거리 측정이 꼭 필요하다"며 "이번 연구 성과는 양자컴퓨팅, 양자 센싱 등 양자 기술 전반의 기초 도구로 활용될 수 있을 것"이라고 했다.</p> <p contents-hash="ca986f7500e39f89d346203ba37608498fbc3ab1594f3fe41a6c4dc7157ef1c6" dmcf-pid="7RaK5oc6vt" dmcf-ptype="general">김 교수는 또 "이번 연구에는 미국 로렌스버클리국립연구소가 보유한 방사광가속기를 이용했는데, 우리나라 오창읍에도 방사광가속기가 설립 중이다. (가속기가) 완공되면 우리 연구자가 더 이상 미국에 나가지 않고도 국내에서 첨단 연구를 할 수 있는 것"이라며 "정말 기대가 크다"고 덧붙였다. </p> <p contents-hash="56072dcc9dcc7ffd85b36cb50a18043a69cc9b6bc8a32f188033084c89b0406a" dmcf-pid="zeN91gkPl1" dmcf-ptype="general">한편 이번 연구는 과기정통부 기초연구사업의 지원을 받았다. </p> <p contents-hash="d0887f6a6d9d315cb9902e0f6514564efe23f08d998d5bc3a3210496ab3b4788" dmcf-pid="qdj2taEQv5" dmcf-ptype="general">박건희 기자 wissen@mt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 머니투데이 & mt.co.kr. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.</p> 관련자료 이전 머리카락보다 가는 입자 공간…韓연구진 전자 간 양자거리 측정 06-06 다음 양자컴 오류 해결 실마리, 韓 연구진이 찾았다 06-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
