국내 연구진, 세계 첫 ‘양자거리 측정’ 성공

연세대 김근수 교수 연구팀과 서울대 양범정 교수 연구팀이 세계 최초로 고체 물질 속 전자의 양자거리 측정에 성공했다고 과학기술정보통신부가 6일 발표했다.

김근수 교수, 양범정 교수(왼쪽부터).

양자거리는 미시세계 입자 사이의 양자역학적 유사성을 수치로 나타낸 물리량이다. ‘거리’라는 표현 때문에 아주 작은 입자들 사이 간극으로 오해하기 쉽지만, 실생활에서의 거리와는 다른 개념이다. 전자 같은 양자는 입자와 파동의 성질을 동시에 가지며, 특정 공간에 퍼져 있는 파동으로 이해된다. 양자거리를 잰 결과 두 입자가 완전히 똑같은 양자 상태일 때는 최솟값 0, 완전히 다르면 최댓값 1이 된다. 그간 세계적으로 양자거리를 측정하려는 연구가 활발히 진행됐으나 현재까지는 고체 속 전자의 양자거리를 간접적으로 측정한 사례만 보고됐다. 공동연구팀은 양 교수팀의 이론을 바탕으로 실험그룹인 김 교수팀이 각분해광전자분광실험을 실시했다. 편광된 빛을 이용해 흑린 속 전자의 위상차를 정밀하게 측정하고, 이를 통해 양자거리를 정밀하게 추출하는 데 성공했다. 이 연구 결과는 세계적 학술지 사이언스에 게재됐다.

송은아 기자 sea@segye.com

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