국내 연구팀 베일에 싸인 물리량 ‘양자거리’ 재는 법 첫 제시
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순란서
작성일20-08-06 13:34
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[머니투데이 류준영 기자]
전자의 파동함수인 ‘블로흐 파’와 양자 거리고체 내에서의 전자의 파동 함수인 블로흐 파의 기하학적 구조. 양자 거리를 통해서 두 블로흐 파 사이의 양자 역학적인 거리가 얼마나 가까운지 또는 먼지 나타낼 수 있다/자료=IBS국내 연구진이 그동안 측정이 불가능했던 고체의 ‘양자거리’를 측정하는 방법을 세계 최초로 제시했다.
기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 양범정 교수(서울대 물리천문학부)는 임준원 책임연구원, 김규 한국원자력연구원 책임연구원과 함께 이같은 연구성과를 6일 발표했다.
양자거리는 에너지, 스핀 등 양자역학적으로 본 입자의 상태 정보를 담고 있는 두 파동함수의 유사성을 나타내는 물리량이다.
이번 연구를 통해 양자통신과정 혹은 양자컴퓨터 연산과정의 양자정보 손실을 측정할 수 있을 것으로 기대된다.
양자역학에서 고체 내의 전자는 파동으로 간주되는데, 이 파동은 곡률과 양자거리로 나타내는 기하학적 모양을 가진다.
양자거리는 파동구조의 핵심 요소지만 지금까지는 고체에서 양자거리를 측정할 방법이 없었고, 물성으로도 나타나지 않아 크게 주목받지 못했다.
연구진은 평평한 에너지띠를 갖는 고체에 자기장을 걸어 양자거리 측정이 가능하다는 것을 세계 처음으로 밝혀냈다. 여기서 에너지띠는 고체 속 전자가 운동량에 상관없이 일정한 에너지를 갖는 것을 말한다.
연구진은 평평한 에너지띠를 갖는 고체에 자기장을 걸면 에너지 준위가 변하는 것을 이론적으로 발견하고, 이 변화로부터 양자거리를 특정할 수 있다는 것을 증명했다.
연구진은 평평한 에너지띠와 곡선 에너지띠가 교차하는 물질에 자기장을 걸면 전자들의 에너지 준위(란다우 준위)가 퍼짐을 발견했다.
이어 이 에너지 준위 퍼짐은 에너지띠끼리 교차하는 점에서의 양자상태에 달려있음을 밝혔다. 양자거리를 결정하는 양자상태가 실제 물성인 에너지에 영향을 미친 것이다. 이에 착안해 연구한 결과, 양자거리의 최댓값이 에너지 준위 퍼짐을 결정함을 알아냈다.
이번 연구는 고체 전자의 에너지 준위를 관찰해 양자거리를 정확히 측정할 수 있음을 이론적으로 증명, 전자파동의 기하학적 구조와 관련한 새로운 고체 연구의 장을 열 것으로 기대된다.
임준원 책임연구원은 “여러 이차원 물질에서 파동함수의 양자거리를 정확히 측정하고 관련 물성을 조절할 수 있다”고 의미를 밝혔다.
양 교수는 “고체를 양자기하학으로 분석한 기존 연구들은 곡률에 국한돼 있었는데, 이번 연구로 양자거리를 측정해 물성을 밝힐 수 있게 됐다”며 “나아가 양자정보 분야에 쓰일 새로운 재료를 찾는 데 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처’에 게재됐다.
류준영 기자 joon@
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<저작권자 ⓒ '돈이 보이는 리얼타임 뉴스' 머니투데이, 무단전재 및 재배포 금지>
[머니투데이 류준영 기자]
전자의 파동함수인 ‘블로흐 파’와 양자 거리고체 내에서의 전자의 파동 함수인 블로흐 파의 기하학적 구조. 양자 거리를 통해서 두 블로흐 파 사이의 양자 역학적인 거리가 얼마나 가까운지 또는 먼지 나타낼 수 있다/자료=IBS국내 연구진이 그동안 측정이 불가능했던 고체의 ‘양자거리’를 측정하는 방법을 세계 최초로 제시했다. 기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 양범정 교수(서울대 물리천문학부)는 임준원 책임연구원, 김규 한국원자력연구원 책임연구원과 함께 이같은 연구성과를 6일 발표했다.
양자거리는 에너지, 스핀 등 양자역학적으로 본 입자의 상태 정보를 담고 있는 두 파동함수의 유사성을 나타내는 물리량이다.
이번 연구를 통해 양자통신과정 혹은 양자컴퓨터 연산과정의 양자정보 손실을 측정할 수 있을 것으로 기대된다.
양자역학에서 고체 내의 전자는 파동으로 간주되는데, 이 파동은 곡률과 양자거리로 나타내는 기하학적 모양을 가진다.
양자거리는 파동구조의 핵심 요소지만 지금까지는 고체에서 양자거리를 측정할 방법이 없었고, 물성으로도 나타나지 않아 크게 주목받지 못했다.
연구진은 평평한 에너지띠를 갖는 고체에 자기장을 걸어 양자거리 측정이 가능하다는 것을 세계 처음으로 밝혀냈다. 여기서 에너지띠는 고체 속 전자가 운동량에 상관없이 일정한 에너지를 갖는 것을 말한다.
연구진은 평평한 에너지띠를 갖는 고체에 자기장을 걸면 에너지 준위가 변하는 것을 이론적으로 발견하고, 이 변화로부터 양자거리를 특정할 수 있다는 것을 증명했다.
연구진은 평평한 에너지띠와 곡선 에너지띠가 교차하는 물질에 자기장을 걸면 전자들의 에너지 준위(란다우 준위)가 퍼짐을 발견했다.
이어 이 에너지 준위 퍼짐은 에너지띠끼리 교차하는 점에서의 양자상태에 달려있음을 밝혔다. 양자거리를 결정하는 양자상태가 실제 물성인 에너지에 영향을 미친 것이다. 이에 착안해 연구한 결과, 양자거리의 최댓값이 에너지 준위 퍼짐을 결정함을 알아냈다.
이번 연구는 고체 전자의 에너지 준위를 관찰해 양자거리를 정확히 측정할 수 있음을 이론적으로 증명, 전자파동의 기하학적 구조와 관련한 새로운 고체 연구의 장을 열 것으로 기대된다.
임준원 책임연구원은 “여러 이차원 물질에서 파동함수의 양자거리를 정확히 측정하고 관련 물성을 조절할 수 있다”고 의미를 밝혔다.
양 교수는 “고체를 양자기하학으로 분석한 기존 연구들은 곡률에 국한돼 있었는데, 이번 연구로 양자거리를 측정해 물성을 밝힐 수 있게 됐다”며 “나아가 양자정보 분야에 쓰일 새로운 재료를 찾는 데 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처’에 게재됐다.
류준영 기자 joon@
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1960년생, 부부간 가족 나들이에 가정이 화목하다.
1972년생, 사세가 확장되고 신규사업을 도모한다.
1984년생, 친구나 동료 간에 사소한 다툼이 생긴다.
[소띠]
세상을 좀 다른 시선으로 쳐다보아라.
1949년생, 일운이 막히니 건강을 조심하여야 한다.
1961년생, 검소한 생활을 돈 쓸 일이 많아진다.
1973년생, 베풀어라. 복이 되어 돌아온다.
1985년생, 꽃이 정원에서 웃으니 벌과 나비가 기뻐한다.
[범띠]
약간의 삶의 변화를 추구하는 것이 길하다.
1950년생, 부부간에 화합이니 같이 나들이를 한다.
1962년생, 새로운 일을 착수하거나 시작을 해라.
1974년생, 자신을 희생해야 큰 것을 이룬다.
1986년생, 문서의 운이니 취직이나 계약이 성사된다.
[토끼띠]
서두르지 마라. 오히려 좀 기다리는 것이 좋다.
1951년생, 아무리 급해도 바늘 허리매어 쓰지 못한다.
1963년생, 정신을 가다듬고 새로운 일을 착수하라.
1975년생, 친구와 동료간에 모임이나 회식을 하게 된다.
1987년생, 일운이 막히니 감정대로 하지 말고 고집부리지 마라.
[용띠]
서류상에 이득이 있을 듯하다.
1952년생, 가지 많은 나무에 바람 잘날 없다. 자녀에게 신경 쓸 일이 많아진다.
1964년생, 무심코 던진 말이 일파만파의 파장된다.
1976년생, 문서의 계약 등에서 인정을 받게 된다.
1988년생, 공문에 인연이 있으니 합격 등의 희소식이 있다.
[뱀띠]
무난한 하루가 되리라.
1953년생, 기회가 왔으니 더욱 힘을 내라.
1965년생, 옛 친구나 동료에게 뜻밖의 소식을 듣게 된다.
1977년생, 직장에서 인정받으니 승진수가 엿보인다.
1989년생, 춘삼월이 지나서 꽃을 탐하면 이롭지 않다.
[말띠]
귀인을 만날 수 있는 좋은 날이다.
1954년생, 남의 보증을 고려해라. 실물수가 보인다.
1966년생, 길성이 몸에 임하니 귀인의 도움이다.
1978년생, 다른 사람의 천거를 받으니 공명을 얻을 수이다.
1990년생, 파랑새가 서신을 전하니 가인과 화합이다.
[양띠]
즐거움이 찾아오니 가정에 웃음꽃이 활짝 핀다.
1955년생, 좋은 벗이 집에 가득하니 웃음꽃이 만발하다.
1967년생, 집안이 화락하고 자손에게 경사가 있다.
1979년생, 불의의 사고를 조심하여야 한다. 먼 거리의 외출을 삼가해라.
1991년생, 이성간에 사랑싸움이니 이해와 양보를 하여야 한다.
[원숭이띠]
구설수 만 조심하면 괜찮은 하루이다.
1956년생, 명예와 인기가 동시에 오른다.
1968년생, 입신양명하니 일마다 뜻대로 된다.
1980년생, 부부나 이성간에 애정운이 좋고 사업방면에도 희소식이 있다.
1992년생, 자신이 행한 일을 스스로 처리하고 말조심해라.
[닭띠]
고집을 너무 많이 부리면 화가 된다.
1957년생, 길성이 몸에 비추니 귀인의 도움을 받게 된다.
1969년생, 고집쟁이는 도와주는 사람이 없다.
1981년생, 이성간에 마찰은 대화와 진심만이 문제의 답이다.
1993년생, 자신을 희생해야 큰 것을 얻는다.
[개띠]
오늘은 일진이 좋아 모든 것이 이로운 날이다.
1958년생, 가는 곳마다 나를 반기니 좋은 일만 생긴다.
1970년생, 관록을 얻으니 명예가 오른다.
1982년생, 부부가 마주 대하니 기분이 새롭다.
1994년생, 아랫사람에게 기쁨이 생겨 온 가족이 즐겁다.
[돼지띠]
일에 있어서 차근차근 일에 꾸려 나아가라.
1959년생, 자녀나 친척에게 좋은 소식을 접할 수 있다.
1971년생, 속전속결로 처리하면 후회가 따른다.
1983년생, 말조심을 되로 주고 말로 받는다.
1995년생, 즐거운 저녁을 맞이하게 된다.
제공=드림웍
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오늘은 일진이 좋아 모든 것이 이로운 날이다.
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