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국내 연구팀 베일에 싸인 물리량 ‘양자거리’ 재는 법 첫 제시

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작성자 진도오 댓글 0건 조회 25회 작성일 20-08-06 14:25

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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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[물병자리 1.20 ~ 2.18]

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[물고기자리 2.19 ~ 3.20]

청소하기 좋은 날! 평상시 신경을 못 쓰던 집안 구석구석 깨끗이 정리해 볼 필요가 있는 날이다. 주변 환경이 정리됨과 동시에 머릿속, 맘속에 있던 어지러운 것들도 말끔해 질 수 있겠다. 기계, 공구 등을 사용하여 못을 박거나 손볼 곳을 건드려도 좋다. 단, 말끔하게 마무리 할 것. 액자를 사서 걸거나 식탁보를 바꾸는 등 간단한 소품으로 집안 분위기를 바꿔보는 것도 좋다. 오늘 당신의 미적 센스는 제법 훌륭하다.

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[양자리 3.21 ~ 4.19]

사소한 것에 목숨걸지 말자! 작은 것들은 그냥 넘기고 큰 것을 생각해야 하는 날이다. 작은 약속 때문에 큰 계획에 차질을 빚는 일들이 없도록 하자. 통 크게 일한다고 대강하다간 큰코다친다! 건망증 때문에 실수가 있을 수 있는 날이니 조심하자. 요즘 남친, 여친의 심기가 불편한 것 같단 생각이 들진 않았는지? 오늘 큰맘먹고 근사한 저녁 한 번 쏘자. 관계가 좋아진다. 주변에서 괜시리 참견하려는 사람들이 있다면 오늘은 좋다. 어부지리로 얻는 것들이 있을 것이니~

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[황소자리 4.20 ~ 5.20]

당신의 레이더망에 들어온 누군가가 있다면? 우물쭈물 요것조것 따져보는 사이에 다른 사람이 홱 채갈 수 있다. 망설임은 청춘사업 신장개업에 가장 큰 적! 짝꿍이 없는 당신이라면 오늘, 용기를 내보자. 한번 쯤 대쉬해 봐도 좋은 날이다. 단, 즉흥적으로 기분에 젖어 하는 고백이라면 창피만 당할 수 있겠다. 연인이 있는 당신이라면 오늘 그/그녀와의 근사한 저녁데이트가 있겠으니 미리 준비하자.

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주변의 의견을 수렴해야 하는 날이다. 당신의 강압적인 진행이 다른 사람들의 불만을 사고 있다는 것을 깨달아라. 늘 그랬던 것처럼 술 마시고 어영부영 넘어가려 한다면 오히려 더 많은 반감을 사게 될 것이다. 주변의 상황을 잘 따져보고 당신의 진행이 너무 욕심이 아닌지 잘 파악해보자. 그렇지 않다면 주변 사람들을 잘 설득시킬 방법을 생각해보는 것이 좋을 듯하다. 그렇다고 포기하고 그만둔다면 틀어진 관계를 회복하기가 더욱 힘들어질 것이다. 용기를 갖자!

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[사자자리 7.23 ~ 8.22]

콩다방에서 까페라떼를 주문하고 시럽으로 입맛을 맞추는 당신. 오늘은 웬만하면 그냥 마시기를 권한다. 담백한 아메리카노~를 추천한다. 시럽이 필요한 당신은 수전증으로 인해 커피가 아니라 설탕물을 먹게 될지도 모르니까. 어느 정도 타협할 수 있다고 생각하면 오늘은 욕심내지 말고 이래도 좋고, 저래도 좋은 그런 스타일을 추구하는 게 좋겠다. 그게 오래 살 길. 때로는 사람이 물 흐르듯 살아갈 필요도 있다. 똑! 하고 부러질 수도 있거든.

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[처녀자리 8.23 ~ 9.22]

기브 앤 테이크 정신에 오늘은 테이크에 밑줄 쫙~ 베풀고 행하는 만큼 두배 세배 돌아오는 날이다. 마음을 여유롭게 갖고 당신의 도움이 필요한 곳에 선심쓰도록 하자. 돈과 관련한 모든 일을 삼가자. 내기, 거래 기타 등등 하물며 버스카드 환승적용이 제대로 되지 않아 두배의 버스요금을 물 수도 있을 만큼 금전운이 좋지 못하다. 짝꿍이 없는 솔로인 당신이라면 오늘 새로운 인연을 만날 운이 있다. 적극적으로 자신을 내세우는 것이 관건이다.

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[천칭자리 9.23 ~ 10.23]

게으름을 피우고 싶지만 오늘은 스톱! 휴식보다는 일에 몰두해야 하는 날이다. 원인 없는 결과는 없는 것이니, 나중에 가서 후회 말고 마음을 다잡아 부지런을 떨어보자. 나중에 원망할 사람은 자신밖에 없으니. 어설픈 핑계를 댔다간 망신살이 뻗칠 수 있겠다. 자잘못을 가릴 일이 있다면 자신의 잘못을 명백히 시인하고 대안을 제시할 것, 남의 탓으로 돌렸다가 실속도 못 차리고 이미지만 버릴 수 있겠다. 즉흥적인 언행을 자제하고 흥분하지 말 것!

행운의 아이템 : 패션양말

[전갈자리 10.24 ~ 11.22]

사람과의 관계에 속 썩는 날이다. 필요이상의 자존심은 자제해야 원하는 결과를 얻을 수 있겠다. 여러 명이 함께 하는 일보다는 혼자 생각하고 처리할 수 있는 일이 능률적이겠으니 가급적 모임을 자제하고 혼자 생각하자. 여러 명이 모여 있을 때, 사사로운 일이 큰 다툼으로 번질 수 있으므로 말조심 할 것. 지름신이 강림하기 좋은 날이다. 필요치 않은 물건 혹 해서 사는 일이 없도록 주머니 단단히 붙들자.

행운의 아이템 : 블랙진

[사수자리 11.23 ~ 12.21]

찔러도 피 한 방울 안 나올 것 같은 당신이지만 슬픈 멜로 영화를 보면서 훌쩍훌쩍 눈물 흘리는 당신은 한 없이 여린 마음을 가지고 있다. 그렇지 않나요? 때론 부드러운 남자/여자인 당신^^ 오늘은 그런 당신에게 쥐약~! 애써 다잡은 마음이 흔들리기 쉬운 날이다. 도대체 뭐가 당신의 마음을 흔드는지는 누구보다도 당신이 더 잘 알지 않나요? 당신의 연인과의 데이트는 내일로 미루자. 서로에 대한 소중함이 더 애틋해 질 것이다.

행운의 아이템 : 영어사전

[염소자리 12.22 ~ 1.19]

남의 것이 부럽다고 쳐다보는 것도 하루 이틀. 오르지 못할 나무는 쳐다보지도 말라 했던가? 때로는 깨끗이 포기하는 것도 지혜로운 모습이다. 오늘 버릴 것, 잊을 것은 깨끗이 잊고 새출발하는 날로 삼자. 쓸데없는 미련은 시간만 축나게 한다. 한 번에 여러 개의 생각, 여러 개의 일을 진행하지 못하는 날이니, 하나를 해결 한 후 다음 것에 들이대도록 하자. 한눈 팔고 있는 당신! 지금 있는 당신의 연인에게 충실하는 것이 좋다.

행운의 아이템 : 후렌치후라이

제공=드림웍

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