국내 연구팀, 삼각격자 물질서 양자상태 세계 최초 발견_인프레소 베토 카레이로_krvip

국내 연구팀이 삼각 격자 구조를 가진 자성 물질에서 새로운 양자 상태를 세계최초로 발견하는 데 성공했습니다.

기술이 상용화될 경우 오류 없는 양자 컴퓨터를 구현할 수 있어 과학계의 주목을 받고 있습니다.

과학기술정보통신부는 박제근 서울대 교수 연구팀과 김성진 이화여대 교수 연구팀이 삼각 격자 구조 자성 반데르발스 물질에서 '키타에프 모델'을 발견했다고 29일 밝혔습니다.

'키타에프 모델'은 양자 시스템에서 가장 낮은 에너지 준위를 가지는 '바닥 상태'를 해석적으로 구할 수 있는데, 이 바닥 상태는 오류 없는 양자 컴퓨터에 활용할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

이 키타에프 모델은 그동안 벌집 구조를 가지는 물질에서만 나타났지만, 이번에 국내 연구팀이 삼각 격자 구조에서도 확인하는 데 성공한 겁니다.

연구팀은 삼각 격자를 가진 자성 물질인 '아이오딘화 코발트'를 분석하던 중 이런 특성이 나타난다는 것을 처음 확인했다고 설명했습니다.

이 물질은 40여 년 전 처음 합성이 가능한 것이 밝혀졌으나 수분에 매우 약해 관련 연구가 많지 않았습니다.

연구팀은 이를 실험으로 증명하기 위해 일본의 'J-PARC' 중성자 시설을 이용해 실험도 진행했고, 미국 연구팀도 분석에 참여했습니다.

삼각 격자 구조를 가진 물질은 양자 상태를 가질 때 다양한 양자 현상이 나타날 수 있는 것은 이론적으로 알려져 있었지만, 실제 물질에서 구현된 건 이번이 처음이라고 연구팀은 설명했습니다.

박 교수는 "2차원 물질에서 양자 얽힘이 있는 양자 상태를 발견하는 것은 매우 중요하다"며 "우리 연구진이 개척해서 세계적으로 중요한 연구 분야로 자리매김한 자성 반데르발스 물질 분야에서 양자 얽힘이 중요한 양자 상태를 발견해 이 분야를 주도했다"고 말했습니다.

이번 연구 결과는 오늘 국제학술지 '네이처 피직스'에 실렸습니다.

[사진 출처 : 연합뉴스 / 박제근교수 제공]