부산대·UNIST, 서로 다른 양자광원 연결 길 열어

  • 전국
  • 부산/영남

부산대·UNIST, 서로 다른 양자광원 연결 길 열어

원자·반도체 양자점 광자 직접 간섭 구현
장거리 양자통신·분산형 센서 응용 기대

  • 승인 2026-07-23 10:40
  • 김성욱 기자김성욱 기자
부산대 문한섭 교수팀, 하이브리드 양자미지
부산대·UNIST 공동연구팀이 원자와 반도체 양자점 기반 하이브리드 양자 네트워크 구현에 성공한 연구 개념도.(사진=부산대 제공)
서로 다른 장치에서 만들어진 빛을 하나의 양자 자원처럼 활용할 수 있는 실험 결과가 나왔다. 원자와 반도체 양자점의 장점을 결합하는 하이브리드 양자망 구현에 필요한 연결 기술이 한 단계 진전됐다는 평가다.

부산대학교 물리학과 문한섭 교수와 UNIST 물리학과 김제형 교수 공동연구팀은 세슘 원자 집단과 반도체 양자점에서 각각 생성한 단일광자 사이의 직접 간섭을 구현했다.

연구진에 따르면 원자 기반 광원과 양자점 광원의 직접적인 양자간섭을 확인한 것은 이번이 처음이다.

양자 네트워크는 컴퓨터와 통신장치, 센서를 광자로 잇는 기술이다. 원자 시스템은 정보를 안정적으로 저장하고 주파수를 일정하게 유지하는 데 유리한 반면, 양자점은 단일광자를 빠르고 밝게 만들어내는 강점이 있다.

문제는 두 물리계가 내보내는 빛의 파장과 선폭, 시간 특성이 서로 달라 광자를 구별할 수 없을 정도로 맞추기 어렵다는 점이다.

공동연구팀은 세슘 원자에서 발생한 917.48㎚ 파장의 광자에 인듐비소·갈륨비소 양자점의 방출 파장을 정밀하게 맞췄다. 스펙트럼 특성까지 조절해 손실이 큰 별도 필터나 복잡한 동기화 장치 없이도 두 광원의 중첩도를 높였다.

실험에서는 독립적으로 만들어진 두 광자가 같은 경로로 함께 나가며 동시 검출이 감소하는 '홍-오우-맨델 간섭'이 관측됐다. 이는 서로 다른 장치의 광자가 양자역학적으로 구별되지 않는 상태에 도달했다는 의미다.

연구팀은 이 방식이 양자점에서 빠르게 만든 광자를 원자 기반 장치에서 저장하거나 동기화하는 구조로 이어질 수 있다고 봤다. 장거리 양자통신과 양자중계기, 여러 지역의 센서를 연결하는 분산형 양자계측에도 활용 가능성이 있다.

문한섭 부산대 교수는 "손실이 큰 보정 과정 없이도 원자와 양자점에서 나온 단일광자가 간섭할 수 있음을 확인했다"며 "두 광원의 장점을 결합하면 실질적인 하이브리드 양자 노드 기술로 발전할 수 있다"고 말했다.

이번 연구에는 한국과학기술연구원 송진동 박사 연구진도 참여했다. 성과는 국제학술지 '라이트: 사이언스 앤드 애플리케이션스' 7월 15일 온라인판에 실렸다.

부산=김성욱 기자

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 이제는 공소청, 중대범죄수사청 시대... 우려 목소리 여전
  2. 고성규 한의학연구원장 "한의뇌신경과학 공동연구 확대 및 국제화"
  3. 제24회 이동훈미술상 신현국 작가 본상 영예
  4. 지역 최고의 인물 화가 홍상혁 화백 개인전
  5. 국민의힘, '사고당협' 조직위원장 임명… 대전 서구을은 추가 논의
  1. 서산시 해미읍성 옆 유휴공간이 '꽃밭'으로, 주민 손길로 새단장
  2. 대전 폭염 관련 구급출동 35건…전년 대비 35% 감소
  3. 대전사랑메세나·대전시 새마을회, 나눔과 봉사 실천 위한 협약식
  4. '천안흥타령춤축제 2026' 개막, 참여형 축제로 탈바꿈
  5. 수능 서·논술형 도입에 학교도 평가 변화…대전은 교사 전문성 강화

헤드라인 뉴스


이젠 공소청·중수청 시대… 업무공백 우려 속 출범

이젠 공소청·중수청 시대… 업무공백 우려 속 출범

검찰청이 폐지되고 공소청과 중대범죄수사청이 2일 새롭게 문을 연다. 지역에서는 대전고등검찰청이 대전광역공소청으로, 대전지방검찰청이 대전지방공소청으로 변경돼 이날부터 공식 업무를 시작한다. 개정 정부조직법이 시행되면서 검찰청은 1948년 설립 이후 78년 만에 폐지되며 업무는 10월 2일부터 수사·기소 분리 방침에 따라 중대범죄수사청(중수청)과 공소청으로 이원화됐다. 쉽게 말하면 검찰에서 수사 기능은 떼어내고 공소, 그러니까 재판 관련 업무만 남긴 '공소청'이 새로 출범한 것. 이와함께 기존의 경찰과 검찰, 공수처가 아닌 '중수청'이..

충청광역연합 `돈·권한` 싣는다… 특별법 제정 첫발
충청광역연합 '돈·권한' 싣는다… 특별법 제정 첫발

충청권 4개 시·도를 하나의 생활·경제권으로 견인할 충청광역연합의 권한과 재정 기반을 강화하는 특별법 제정 논의가 본격화된다. 현재 시·도에서 넘겨받은 사무를 수행하는 수준에서 벗어나 국가 권한과 재원을 확보해 충청권 공동사업을 보다 주도적으로 추진할 수 있도록 하는 데 초점이 맞춰질 전망이다. 1일 대전시와 충청광역연합 등에 따르면 2일 서울 여의도 켄싱턴호텔에서 대전·세종·충남·충북과 충청광역연합이 참여하는 '충청광역연합 특별법 제정을 위한 정책토론회'가 열린다. 이날 4개 시·도는 특별법의 조속한 제정을 위해 국회와 중앙정부에..

대전·충북 아파트 매매가 상승폭 축소…세종 상승 전환, 충남 하락세 유지
대전·충북 아파트 매매가 상승폭 축소…세종 상승 전환, 충남 하락세 유지

대전과 충북의 아파트 매매가격이 상승세를 이어갔으나 오름폭은 축소됐다. 세종은 상승 전환했으며, 충남은 낙폭을 줄였다. 전세가격은 충청권 4개 시·도 모두 상승세를 나타냈다. 1일 한국부동산원이 발표한 '2026년 9월 넷째 주 주간 아파트 가격 동향'에 따르면 대전 집값은 전주보다 0.01% 상승했다. 7월 중순 상승 전환한 이후 오름세를 이어갔지만 전주(0.03%)보다 상승폭은 0.02%포인트 줄었다. 충북은 0.04% 올라 상승세를 유지했지만, 전주(0.07%)보다 오름폭이 0.03%포인트 축소됐다. 충남은 -0.03%를 기록..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 국군의 날 기념행사 참석한 이재명 대통령 국군의 날 기념행사 참석한 이재명 대통령

  • 안전하고 세련된 모습으로 바뀐 무궁화호 안전하고 세련된 모습으로 바뀐 무궁화호

  • ‘대전시는 수소트램 원점 재검토하라’ ‘대전시는 수소트램 원점 재검토하라’

  • 금빛으로 빛난 대전의 영웅들 금빛으로 빛난 대전의 영웅들