2차원 물질서 새로운 양자현상 발견…"전자 1개가 여러 원자에 존재"
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작성자 강승운 작성일20-07-21 02:06 조회85회 댓글0건관련링크
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IBS 박제근 전 부연구단장 연구팀
양자정보기술 혁명 앞당기는 데 기여
국내 연구진이 그래핀과 같은 자성을 띤 2차원 물질에서 새로운 양자현상을 발견했다.
기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 박제근 전 부연구단장(서울대 물리천문학부 교수)은 정현식 서강대 교수, 김재훈 연세대 교수, 손영우 고등과학원 교수 등과 함께 2차원 자성물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 전자 1개가 여러 원자에 나뉘어 존재하는 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 사실을 밝혀냈다고 21일 밝혔다.
이 연구결과는 세계적 학술지 '네이처(21일자)'에 실렸다.
엑시톤은 자유전자와 양공(전자가 빠져 나간 빈자리)으로 이뤄진 입자로, 에너지 상태에 따라 광자를 방출하는 양자상태이기 때문에 양자광원이 필요한 양자정보통신에 중요한 열쇠로 거론된다. 연구팀이 새로 발견한 엑시톤은 전자가 여러 원자 사이에 얽힌 상태로 존재하며, 이론적으로 예측된 적이 없는 새로운 양자현상이라고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 2차원 자성물질인 삼황화린니켈에 흡수된 뒤 다시 방출되는 빛을 측정하는 '광방출실험'을 통해 2차원 물질에서 결맞음이 강한 신호를 발견했다. 이후 결맞음성이 매우 강한 엑시톤 신호를 서로 다른 세 가지 실험으로 확인하고, 이 신호 데이터를 계산해 이 엑시톤이 전자가 특정 원자에 속하는 것이 아니라, 존재 확률이 산재해 있어 여러 원자에 동시에 속박돼 있는 독특한 '양자다체상태'라는 것을 규명했다.
2차원 물질은 그래핀처럼 층을 쌓아 조립할 수 있어 다양한 분야에 활용할 수 있고, 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 확장할 수 있다. 이 때문에 엑시톤이 어떤 양자상태를 갖는지를 이해하는 게 매우 중요하다.
연구팀은 새로 발견된 엑시톤이 에너지 폭이 매우 좁은 결맞음성이 높은 신호로, 초전도체나 초유체 등 특이한 물리 현상도 결맞음성과 관련이 있다고 설명했다.
박제근 부연구단장은 "2차원 물질에서는 특이 양자상태가 매우 드물다"며 "새로운 2차원 물질 양자현상 연구에 기여해 양자정보기술 혁명을 앞당기는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
박제근 IBS 강상관계 물질 연구단 전 부연구단장은 2차원 물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 사실을 밝혀냈다. IBS 제공
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IBS 박제근 전 부연구단장 연구팀
양자정보기술 혁명 앞당기는 데 기여
국내 연구진이 그래핀과 같은 자성을 띤 2차원 물질에서 새로운 양자현상을 발견했다.
기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 박제근 전 부연구단장(서울대 물리천문학부 교수)은 정현식 서강대 교수, 김재훈 연세대 교수, 손영우 고등과학원 교수 등과 함께 2차원 자성물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 전자 1개가 여러 원자에 나뉘어 존재하는 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 사실을 밝혀냈다고 21일 밝혔다.
이 연구결과는 세계적 학술지 '네이처(21일자)'에 실렸다.
엑시톤은 자유전자와 양공(전자가 빠져 나간 빈자리)으로 이뤄진 입자로, 에너지 상태에 따라 광자를 방출하는 양자상태이기 때문에 양자광원이 필요한 양자정보통신에 중요한 열쇠로 거론된다. 연구팀이 새로 발견한 엑시톤은 전자가 여러 원자 사이에 얽힌 상태로 존재하며, 이론적으로 예측된 적이 없는 새로운 양자현상이라고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 2차원 자성물질인 삼황화린니켈에 흡수된 뒤 다시 방출되는 빛을 측정하는 '광방출실험'을 통해 2차원 물질에서 결맞음이 강한 신호를 발견했다. 이후 결맞음성이 매우 강한 엑시톤 신호를 서로 다른 세 가지 실험으로 확인하고, 이 신호 데이터를 계산해 이 엑시톤이 전자가 특정 원자에 속하는 것이 아니라, 존재 확률이 산재해 있어 여러 원자에 동시에 속박돼 있는 독특한 '양자다체상태'라는 것을 규명했다.
2차원 물질은 그래핀처럼 층을 쌓아 조립할 수 있어 다양한 분야에 활용할 수 있고, 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 확장할 수 있다. 이 때문에 엑시톤이 어떤 양자상태를 갖는지를 이해하는 게 매우 중요하다.
연구팀은 새로 발견된 엑시톤이 에너지 폭이 매우 좁은 결맞음성이 높은 신호로, 초전도체나 초유체 등 특이한 물리 현상도 결맞음성과 관련이 있다고 설명했다.
박제근 부연구단장은 "2차원 물질에서는 특이 양자상태가 매우 드물다"며 "새로운 2차원 물질 양자현상 연구에 기여해 양자정보기술 혁명을 앞당기는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
박제근 IBS 강상관계 물질 연구단 전 부연구단장은 2차원 물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 사실을 밝혀냈다. IBS 제공 디지털타임스 채널 구독 / 뉴스스탠드 구독
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[서울=뉴시스] 녹유(錄喩)의 '오늘의 운세' 2020년 7월21일 화요일(음력 6월1일 을축)
녹유 02-747-3415. 010-9133-4346
▶ 쥐띠
48년생 모른 척 무관심 뒷말을 막아낸다. 60년생 장고 끝에 악수 배가 산으로 간다. 72년생 용기 있는 도전에 성공을 볼 수 있다. 84년생 잘하고 있어도 겸손함을 지켜내자. 96년생 마음이 아닌 선물을 주고 받아보자.
▶ 소띠
49년생 가족을 위한 선물 미소가 번져간다. 61년생 남다른 선택으로 박수를 받아내자. 73년생 오라는 곳 많아도 몸값을 올려보자. 85년생 좋고 싫은 것에 표정을 숨겨내자. 97년생 지성이면 감천 하늘의 별을 딴다.
▶ 범띠
50년생 편하지 않은 아쉬움 땅이 꺼져간다. 62년생 기쁨과 희망 주는 쾌거를 볼 수 있다. 74년생 보이지 않아도 자신감을 더해보자. 86년생 낮에 나온 달 숨을 곳을 찾아보자. 98년생 걱정과 설렘 주는 배움을 찾아가자.
▶ 토끼띠
51년생 여기저기 응원에 기운을 실어보자. 63년생 새로운 시작에 두려움을 넘어서자. 75년생 쉽지 않은 일로 점수를 얻어내자. 87년생 사서하는 고생 내일을 약속한다. 99년생 지갑 여는 일에 무서움을 가져보자.
▶ 용띠
52년생 피곤을 녹여주는 소풍에 나서보자. 64년생 꼭꼭 누르고 있던 응어리가 풀린다. 76년생 상처로 뒤섞였던 가난을 벗어난다. 88년생 코앞의 기회도 배짱을 더해보자. 00년생 기술이나 요령 미운털이 박힌다.
▶ 뱀띠
41년생 반가운 친구 묵은 회포를 나눠보자. 53년생 싫지 않은 유혹에 재미를 찾아보자. 65년생 머릿속에 그림을 그려낼 수 있다. 77년생 웃음꽃이 활짝 행운을 기대하자. 89년생 책 읽는 소리로 관심을 받아내자.
▶ 말띠
42년생 천국에 있을 법한 여유가 생겨난다. 54년생 기억되지 않는 수고는 피해보자. 66년생 헛된 노력에 쓴웃음만 남겨진다. 78년생 오랜 시간 준비에 첫 삽을 뜰 수 있다. 90년생 깔끔하고 꼼꼼히 확인을 다시 하자.
▶ 양띠
43년생 포기하지 않는 결과를 볼 수 있다. 55년생 잡힐 듯 오지 않던 기회를 잡아낸다. 67년생 구관이 명관 발자국을 따라가자. 79년생 심장박동 커지는 시험을 맞이한다. 91년생 흠 잡을 수 없는 성실함을 보여주자.
▶ 원숭이띠
44년생 기세 등등 축하박수가 쏟아진다. 56년생 긁어 부스럼이다 알려고 하지 말자. 68년생 귀한 손님 방문 정성으로 맞이하자. 80년생 부러움과 질투 최고가 될 수 있다. 92년생 알콩달콩 분위기 사랑이 시작 된다.
▶ 닭띠
45년생 기분 좋은 변화 부진에서 벗어난다. 57년생 구름 졌던 얼굴에 무지개가 떠준다. 69년생 보석 같은 추억이 하나쯤 더해진다. 81년생 질 수 없는 경쟁 각오를 다시 하자. 93년생 빈 손 고생에도 부지런을 더해보자.
▶ 개띠
46년생 큰소리 내지 않는 여유를 가져보자. 58년생 말로 하는 약속 책임을 크게 한다. 70년생 안심하지 않는 긴장을 더해보자. 82년생 예의 있는 행동 천 냥 빛을 갚아낸다. 94년생 땀으로 얻은 것이 보람을 더해준다.
▶ 돼지띠
47년생 지나친 욕심은 화를 부를 수 있다. 59년생 아프게 박혀있던 슬픔을 벗어난다. 71년생 축하 받을 일이 연이어 찾아온다. 83년생 무서움을 몰라야 성공을 잡아낸다. 95년생 사랑과 관심 눈도장을 찍어내자.
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45년생 기분 좋은 변화 부진에서 벗어난다. 57년생 구름 졌던 얼굴에 무지개가 떠준다. 69년생 보석 같은 추억이 하나쯤 더해진다. 81년생 질 수 없는 경쟁 각오를 다시 하자. 93년생 빈 손 고생에도 부지런을 더해보자.
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