국내 연구진, 세계 최초 전자의 양자 거리 측정 성공

연세대와 서울대 등 공동 연구진이 세계 최초로 고체 물질 속 전자의 양자 거리를 직접 측정하는 데 성공했습니다.

우선 서울대 양정범 교수 연구진은 흑린의 단순한 조성과 대칭 구조로 전자의 양자 거리가 위상차에 의해 결정된다는 사실을 밝혀냈습니다.

이후 연세대 김근수 교수 연구진은 각분해 광전자 분광실험에서 편광된 빛을 이용하면 전자 간 위상차에 따라 검출 신호의 세기가 달라진다는 점에 착안해 흑린 속 전자의 위상차를 정밀하게 측정하고 이를 통해 양자 거리를 추출하는 데 성공했습니다.

위상차는 파장이 같은 두 파동의 최댓값 사이의 위치 간격으로 전자와 같은 미시세계 입자는 파동적 성질을 가져 전자 파동의 경우에도 위상차가 존재합니다.

고체 물질 속 전자의 양자 거리는 물질의 기본 성질을 표현하는 것을 넘어 초전도와 같은 난해한 물리 현상들과 밀접한 연관이 있지만, 현재까지 이를 직접 측정하는 방법은 밝혀지지 않았습니다.

연구진은 오류 없이 정확하게 동작하는 양자 기술 개발에는 정확한 양자 거리 측정이 반드시 필요하다며 다양한 양자 기술 전반에 기초 도구로 활용될 것으로 기대했습니다.

이번 연구는 세계적인 학술지 '사이언스'에 실렸습니다.




YTN 이성규 (sklee95@ytn.co.kr)