POSTECHㆍ부산대ㆍ전남대 공동연구팀, 물질의 ‘상보성’ 원인 규명
포스텍 물리학과 이후종 교수(55)와 부산대 물리학과 정윤철 교수(42)가 이끄는 공동연구팀은 이 ‘상보성’에 대한 원인을 규명하는 데 성공, 네이처 자매지인 ‘네이처 피직스(Nature Physics)’ 3일자 온라인판을 통해 그 연구결과를 발표했다.
이들 연구진은 반도체 나노 소자 제작 공정을 이용해 환형(環形) 구조의 전자간섭계*를 제작해 이 구조를 통과하는 전자의 간섭현상*을 관측했다.
연구팀은 이 실험을 통해 전자가 파동성과 입자성 중 어느 특성을 나타낼지 여부는 ‘간섭계 내부의 전자경로 정보를 얻을 수 있는지의 여부에 달려 있다’는 사실을 밝혀냈다.
이 연구는 물리학계에서 ‘물질의 입자성 혹은 파동성 발현의 원인’에 대해 그간 있어 왔던 논란을 종식시킬 수 있는 탁월한 성과이다.
아울러 이 연구는 전남대 강기천 교수가 이론을 제안하고 이후종 교수와 정윤철 교수가 연구책임을 맡아, 모든 과정이 국내 연구진에 의해 주도적으로 이루어졌다는 데도 의미가 있다.
연구팀은 “이번 연구성과는 국내 기초과학연구의 위상을 한층 드높이는 데 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 파동 특성을 가지는 양자 상태 유지에 필요한 조건을 명확하게 제시함으로써 최근 많은 관심을 모으고 있는 양자컴퓨터 연구 등의 응용 분야에 유용하게 활용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
※ 전자간섭계 (電子干涉計, electron interferometer)
동일한 전자원 (electron source)에서 나오는 전자의 파동 (electron wave)을 두 갈래로 나누어 위상 (phase) 차이가 생기도록 한 후 갈라진 전자 파동 (electron wave)이 다시 만났을 때 일어나는 간섭현상을 관측하는 장치.
※ 간섭현상
두 개의 파동이 한 점에서 만나 서로 합해지거나 상쇄됨으로써 파동의 진폭이 강화되거나 약화되는 현상.
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