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  2차원 물질서 새로운 양자현상 발견…"전자 1개가 여러 원자에 존재"
  글쓴이 : 내달강     날짜 : 20-07-21 00:34     조회 : 4915    
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IBS 박제근 전 부연구단장 연구팀

양자정보기술 혁명 앞당기는 데 기여


국내 연구진이 그래핀과 같은 자성을 띤 2차원 물질에서 새로운 양자현상을 발견했다.

기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 박제근 전 부연구단장(서울대 물리천문학부 교수)은 정현식 서강대 교수, 김재훈 연세대 교수, 손영우 고등과학원 교수 등과 함께 2차원 자성물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 전자 1개가 여러 원자에 나뉘어 존재하는 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 사실을 밝혀냈다고 21일 밝혔다.

이 연구결과는 세계적 학술지 '네이처(21일자)'에 실렸다.

엑시톤은 자유전자와 양공(전자가 빠져 나간 빈자리)으로 이뤄진 입자로, 에너지 상태에 따라 광자를 방출하는 양자상태이기 때문에 양자광원이 필요한 양자정보통신에 중요한 열쇠로 거론된다. 연구팀이 새로 발견한 엑시톤은 전자가 여러 원자 사이에 얽힌 상태로 존재하며, 이론적으로 예측된 적이 없는 새로운 양자현상이라고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 2차원 자성물질인 삼황화린니켈에 흡수된 뒤 다시 방출되는 빛을 측정하는 '광방출실험'을 통해 2차원 물질에서 결맞음이 강한 신호를 발견했다. 이후 결맞음성이 매우 강한 엑시톤 신호를 서로 다른 세 가지 실험으로 확인하고, 이 신호 데이터를 계산해 이 엑시톤이 전자가 특정 원자에 속하는 것이 아니라, 존재 확률이 산재해 있어 여러 원자에 동시에 속박돼 있는 독특한 '양자다체상태'라는 것을 규명했다.

2차원 물질은 그래핀처럼 층을 쌓아 조립할 수 있어 다양한 분야에 활용할 수 있고, 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 확장할 수 있다. 이 때문에 엑시톤이 어떤 양자상태를 갖는지를 이해하는 게 매우 중요하다.

연구팀은 새로 발견된 엑시톤이 에너지 폭이 매우 좁은 결맞음성이 높은 신호로, 초전도체나 초유체 등 특이한 물리 현상도 결맞음성과 관련이 있다고 설명했다.

박제근 부연구단장은 "2차원 물질에서는 특이 양자상태가 매우 드물다"며 "새로운 2차원 물질 양자현상 연구에 기여해 양자정보기술 혁명을 앞당기는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr박제근 IBS 강상관계 물질 연구단 전 부연구단장은 2차원 물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 사실을 밝혀냈다. IBS 제공

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"국정원은 생존 걸린 국가 안보수호 최전선
다시 친북인사로 채우면 평화가 이뤄지는가
박지원, 대북송금 유죄 받아 복역…이게 전문성인가
북한 비위맞추기 올인 인사 임명 의도 뻔해…청문회서 따질 것"
주호영 미래통합당 원내대표(자료사진) ⓒ데일리안 박항구 기자주호영 미래통합당 원내대표는 20일 박지원 국가정보원장 후보자를 강도 높게 비판하며 오는 27일로 예정된 인사청문회에서 철저한 검증을 예고했다. 앞서 박 후보자를 향해 "적과 내통한다"고 해 여권으로부터 반발이 나오는 것에 대해서는 "국정원장의 역할이 어떤 것인지 근본적인 문제를 보라"며 재반박했다.

주 원내대표는 이날 자신의 페이스북에 "달을 가리키는 손가락이 아니라 달을 보길 바란다. 박 후보자에 대해 한 지적은 국정원장의 역할이 과연 어떤 것인지, 근본적인 문제에 대한 것"이라며 "국정원은 통일 및 남북대화·교류·협력에 관한 일을 하는 곳이 아닌 국가의 생존이 걸린 글로벌 정보전쟁을 수행하는 국가 안보수호의 최전선"이라고 언급했다.

이어 주 원내대표는 "국정원장이 남북대화에 직접 나섰다가 '하노이 노딜'로 끝난 실패를 겪고서도 반면교사는커녕 그 실패를 답습하는 문재인 정권의 인식이 개탄스럽다"며 "또 다시 국정원장을 친북 인사로 채우면 대북정책 실패가 없던 일이 되고 한반도 평화가 바로 이뤄지는가"라고 지적했다.

주 원내대표는 "청와대는 국정원장 인사를 발표하며 '지난 2000년 남북정상회담 합의를 끌어내는 데 기여했으며 북한에 대한 전문성이 높다'고 배경을 밝혔는데 '북한에 대한 전문성'이 무엇을 의미하는지 아리송하다"며 "박 후보자는 대북송금특검 결과 6·15 남북정상회담을 대가로 북한에 4억5000만 달러를 송금한 데 관여한 혐의로 유죄판결을 받고 복역한 바 있다"고 꼬집었다.

그러면서 주 원내대표는 "국민을 속이고 북한과 뒷거래하고, 북한이 원하는 대로 다 해준 업적이 전문성이라는 말인가"라며 "오로지 정상회담 쇼를 위해 밀실에서 위법을 무릅쓰며 북한 비위맞추기에 올인한 인사를 국정원장에 임명한 의도가 뻔하다. 통합당은 오는 27일 인사청문회에서 박 후보자의 문제점을 국민 앞에서 하나하나 따질 것"이라고 강조했다.

데일리안 최현욱 기자 (hnk0720@naver.com)

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