경제/과학
IT/과학

조용훈·최형순 KAIST 연구팀, 양자 소용돌이 생성·제어 성공

승인 2019-03-10 10:29

한윤창 기자

KAIST(총장 신성철) 물리학과 조용훈·최형순 교수 연구팀이 반도체 공진기 구조를 통해 '엑시톤-폴라리톤 응축'이라는 양자물질 상태에서 광학적 방식으로 양자 소용돌이를 생성하고 제어하는 데 성공했다.

권민식 연구원과 오병용 박사가 공동 1저자로 참여한 이번 연구결과는 미국 물리학회가 발행하는 물리학 권위지인 '피지컬 리뷰 레터스' 2월호에 게재됐다.

초유체·초전도체 같은 양자 유체는 특수한 조건에서 소용돌이를 일으키며 회전한다. 파동 함수의 위상이 소용돌이를 중심으로 원주율의 특정 배수가 되는 조건에서 소용돌이가 일어난다. 이처럼 소용돌이가 불연속적으로 양자화되는 현상을 양자 소용돌이라고 한다.

연구팀은 폴라리톤 응축 상태를 기반으로 레이저(광-펌핑 유도용)의 궤도 각운동량을 제어해 반도체 물질 내 양자 소용돌이의 방향과 개수를 손쉽게 조절할 방법을 개발했다. 연구 결과로 향후 고체 상태에서 광학적 방법을 이용한 미래형 정보 소자와 복잡한 양자 현상을 이해할 수 있는 양자 시뮬레이터로의 활용 가능성을 높였다.

더불어 비공진 레이저의 궤도 각운동량이 폴라리톤의 기저 상태에까지 영향을 끼친다는 점을 밝힌 이번 연구 성과는 반도체 공진기 시스템에서 전자-정공 쌍의 에너지 완화 과정을 이해하는 데에서도 중요한 결과다.

송진동 KIST 박사 연구팀과의 협력으로 진행된 이번 연구는 한국연구재단에서 지원을 받아 수행됐다.
한윤창 기자 storm0238@

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

헤드라인 뉴스

특진·포상 받은 수사, 무죄 나면?… 경찰개혁 ‘사후검증’ 과제

경찰 송치 이후 불기소나 무죄로 뒤집힌 사건까지 추적해 기존 수사 성과를 다시 평가하는 시스템 마련이 경찰개혁의 과제로 떠오르고 있다. 경찰이 사건 무작위 배당과 수사심사 강화, 우수 수사관에 대한 포상·승진 확대 등을 추진하는 만큼 잘한 수사뿐 아니라 결과가 뒤집힌 수사도 사후 검증할 필요가 있다는 지적이다. 특히 검거나 수사 실적으로 특별승진이나 포상을 받은 뒤 해당 사건이 불기소나 무죄로 끝난 경우 이를 어떻게 평가하고 인사에 반영할 것인지도 논의가 필요하다는 뜻이다. 27일 경찰청에 따르면 경찰은 전날 오후 '경찰 범죄 수사..

#화재 #담배꽁초

담배꽁초 하나에 유성 카센터 2억 화재… 항소심도 벌금 500만원

담배꽁초를 제대로 끄지 않은 채 버려 2억 원이 넘는 화재 피해를 낸 남성이 항소심에서도 벌금형을 선고받았다. 28일 법조계에 따르면 대전지법 제2-2형사부는 실화 혐의로 기소된 A 씨의 항소를 기각하고 벌금 500만 원을 선고한 원심을 유지했다. A 씨는 2025년 3월 23일 낮 12시 13분께 대전 유성구의 한 카센터 앞에서 담배를 피운 뒤 담배꽁초를 바닥에 버린 혐의로 재판에 넘겨졌다. A 씨가 현장을 떠난 뒤 약 4분 만에 카센터 건물 외벽에서 불이 났고, 외벽과 천장 등이 타면서 수리비 약 2억 1125만 원 상당의 피해..

#세종 #행정수도 #광역교통망

2030년 행정수도 거점의 광역교통망 촘촘히 구축

충청권이 행정수도 세종시를 중심으로 한 그물망 광역교통망으로 한층 가까워진다. 2029년 대통령 세종 집무실, 2033년 국회 세종의사당 시대를 앞두고 메가시티, 즉 광역연합의 시너지 효과도 커질 전망이다. 청주공항~KTX오송역~조치원역~대전역~세종터미널~유성터미널~KTX공주역까지 각 지역 교통 거점에다 국회 세종의사당을 잇는 별도 노선들도 속속 계획되고 있다. 행정중심복합도시건설청(이하 행복청, 청장 강주엽)은 28일 청주국제공항(한국공항공사 청주지사)에서 제34차 행복도시 광역계획권 교통협의회(이하 광역교통협의회)를 열고, 이..