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전자 1개가 여러 원자에?…국내 연구진 '새로운 양자상태' 규명
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작성자 담원햇 조회912회 댓글0건 작성일20-07-21 11:19관련링크
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네이처 논문 게재 … 양자정보 전달 수단으로 확장 기대
"국내 연구진이 개척한 분야에서 선도적 연구 성과 또 나와"
(a) 2차원 자성 물질에서 방출된 빛을 측정했더니 특정 에너지를 가진 빛이 강한 것을 발견했다. 이러한 신호는 엑시톤의 증거로 기존보다 결맞음이 100배 이상 높은 수준 (b) 온도에 따른 신호 폭 그래프. 낮은 온도에서 신호가 매우 좁은 폭으로 분포 (c) 광방출 신호의 두께 의존성 (d) 2차원 자성 물질이 흡수한 빛을 측정했다. 이론적으로는 광방출 실험과 광흡수 실험 결과가 같아야 하는데, 광방출 실험에서 관찰했던 신호(피크 1)가 똑같이 나타난다 (기초과학연구원 제공) 2020.07.21 / 뉴스1
(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 미세한 양자 세계에서 지금까지 발견되지 않았던 새로운 '양자 상태'를 국내 연구진이 규명했다. 이번 연구 결과는 양자 통신·컴퓨팅 기술 발전으로 이어질 수도 있는 기초 연구로 양자 세계에 대한 이해를 깊게 만들 전망이다.
과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS)은 국내 공동 연구진이 새로운 양자 상태를 규명한 연구 결과가 국제 학술지 네이처에 21일 게재됐다고 밝혔다.
박제근 기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 전(前) 부연구단장(서울대 물리천문학부 교수)은 정현식 서강대 교수, 김재훈 연세대 교수, 손영우 고등과학원 교수 등과 함께 자성을 띤 2차원 물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 전자 1개가 여러 원자에 나뉘어 존재하는 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 것을 밝혀냈다.
양자 다체 자성 엑시톤은 근본적으로 새로운 양자상태로, 2차원 물질 양자현상 연구에 기여해 양자정보기술 발달에 기여할 것으로 기대된다.
엑시톤은 자유전자와 양공으로 이루어진 입자로, 광자를 방출하는 양자상태이기 때문에 양자광원이 필요한 양자정보통신 개발의 중요한 요소로 거론된다. 이번에 발견한 새로운 엑시톤은 이론적으로 예측된 적이 없는 새로운 양자현상으로 전자 1개가 여러 원자에 나누어 존재한다.
여러 원자에 나눠 존재한다는 것은 양자역학에서 전자 존재 확률은 산재해있는데, 전자가 한 원자가 아닌 여러 전자들에 속박돼있는 것을 말한다. 이러한 상태를 양자다체 상태라고 부른다.
연구진은 2차원 자성물질(NiPS3·삼황화린니켈)에서 서로 결맞음성(coherence)이 매우 강한 엑시톤 신호를 서로 다른 세 가지 실험으로 확인했다. 이론적으로도 예측되지 않았던 현상이기에 다양한 실험적 결과와의 교차 검증을 거친 것이다.
이들은 물질에 흡수된 뒤 다시 방출되는 빛을 측정하는 '광방출 실험'을 통해 2차원 NiPS3에서 결맞음이 강한 빛 신호를 발견했다. 그리고 빛의 운동량과 에너지 분산관계를 측정하는 '공명 비탄성 X선 산란실험'을 수행하고, 고체 내 다른 원자들과의 상호작용을 완벽하게 고려하는 양자역학 분야의 다체 이론으로 이 엑시톤 데이터를 설명했다. 또한 초정밀 광흡수 실험을 통해 결맞음성이 매우 높은 양자 자성 엑시톤이라는 결론을 이끌어 냈다. 이러한 실험과 데이터 계산·교차 분석을 통해 새로운 양자다체상태인 것이 규명됐다.
결맞음성은 여러 주파수의 파형(위상)이 서로 일치하는 현상이다. 양자 차원의 결맞음성은 양자 얽힘 현상과 관련돼 있다. 양자 통신은 이러한 양자 얽힘 현상을 이용해 이뤄지기 때문에 이번 연구가 양자 정보 통신으로 이어질 가능성이 있는 것이다.
2차원 물질은 그래핀처럼 층을 쌓아 조립할 수 있고 특유의 성질로 인해 응용성이 크다. 또 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 확장될 수 있는데, 이때 엑시톤이 갖는 양자상태를 더 잘 이해하는 것이 중요하다.
박제근 교수는 "2차원 물질에서는 특이 양자상태가 매우 드물다"며 "우리 연구진이 개척한 자성 반데르발스 물질 분야에서 또 다시 선도적인 연구 성과를 내서 이 분야를 주도했다"고 의미를 밝혔다.
박 교수는 앞으로 NiPS3 양자 자성 엑시톤에 대한 후속 연구를 이어가 높은 결맞음성을 일으키는 원리를 규명하고, 이 엑시톤을 양자컴퓨팅 등과 같은 곳에 활용할 수 있는지도 연구할 계획이다.
seungjun241@news1.kr
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네이처 논문 게재 … 양자정보 전달 수단으로 확장 기대
"국내 연구진이 개척한 분야에서 선도적 연구 성과 또 나와"
(a) 2차원 자성 물질에서 방출된 빛을 측정했더니 특정 에너지를 가진 빛이 강한 것을 발견했다. 이러한 신호는 엑시톤의 증거로 기존보다 결맞음이 100배 이상 높은 수준 (b) 온도에 따른 신호 폭 그래프. 낮은 온도에서 신호가 매우 좁은 폭으로 분포 (c) 광방출 신호의 두께 의존성 (d) 2차원 자성 물질이 흡수한 빛을 측정했다. 이론적으로는 광방출 실험과 광흡수 실험 결과가 같아야 하는데, 광방출 실험에서 관찰했던 신호(피크 1)가 똑같이 나타난다 (기초과학연구원 제공) 2020.07.21 / 뉴스1(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 미세한 양자 세계에서 지금까지 발견되지 않았던 새로운 '양자 상태'를 국내 연구진이 규명했다. 이번 연구 결과는 양자 통신·컴퓨팅 기술 발전으로 이어질 수도 있는 기초 연구로 양자 세계에 대한 이해를 깊게 만들 전망이다.
과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS)은 국내 공동 연구진이 새로운 양자 상태를 규명한 연구 결과가 국제 학술지 네이처에 21일 게재됐다고 밝혔다.
박제근 기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 전(前) 부연구단장(서울대 물리천문학부 교수)은 정현식 서강대 교수, 김재훈 연세대 교수, 손영우 고등과학원 교수 등과 함께 자성을 띤 2차원 물질에서 독특한 신호를 발견하고, 이 신호가 전자 1개가 여러 원자에 나뉘어 존재하는 양자다체상태의 새로운 엑시톤이라는 것을 밝혀냈다.
양자 다체 자성 엑시톤은 근본적으로 새로운 양자상태로, 2차원 물질 양자현상 연구에 기여해 양자정보기술 발달에 기여할 것으로 기대된다.
엑시톤은 자유전자와 양공으로 이루어진 입자로, 광자를 방출하는 양자상태이기 때문에 양자광원이 필요한 양자정보통신 개발의 중요한 요소로 거론된다. 이번에 발견한 새로운 엑시톤은 이론적으로 예측된 적이 없는 새로운 양자현상으로 전자 1개가 여러 원자에 나누어 존재한다.
여러 원자에 나눠 존재한다는 것은 양자역학에서 전자 존재 확률은 산재해있는데, 전자가 한 원자가 아닌 여러 전자들에 속박돼있는 것을 말한다. 이러한 상태를 양자다체 상태라고 부른다.
연구진은 2차원 자성물질(NiPS3·삼황화린니켈)에서 서로 결맞음성(coherence)이 매우 강한 엑시톤 신호를 서로 다른 세 가지 실험으로 확인했다. 이론적으로도 예측되지 않았던 현상이기에 다양한 실험적 결과와의 교차 검증을 거친 것이다.
이들은 물질에 흡수된 뒤 다시 방출되는 빛을 측정하는 '광방출 실험'을 통해 2차원 NiPS3에서 결맞음이 강한 빛 신호를 발견했다. 그리고 빛의 운동량과 에너지 분산관계를 측정하는 '공명 비탄성 X선 산란실험'을 수행하고, 고체 내 다른 원자들과의 상호작용을 완벽하게 고려하는 양자역학 분야의 다체 이론으로 이 엑시톤 데이터를 설명했다. 또한 초정밀 광흡수 실험을 통해 결맞음성이 매우 높은 양자 자성 엑시톤이라는 결론을 이끌어 냈다. 이러한 실험과 데이터 계산·교차 분석을 통해 새로운 양자다체상태인 것이 규명됐다.
결맞음성은 여러 주파수의 파형(위상)이 서로 일치하는 현상이다. 양자 차원의 결맞음성은 양자 얽힘 현상과 관련돼 있다. 양자 통신은 이러한 양자 얽힘 현상을 이용해 이뤄지기 때문에 이번 연구가 양자 정보 통신으로 이어질 가능성이 있는 것이다.
2차원 물질은 그래핀처럼 층을 쌓아 조립할 수 있고 특유의 성질로 인해 응용성이 크다. 또 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 확장될 수 있는데, 이때 엑시톤이 갖는 양자상태를 더 잘 이해하는 것이 중요하다.
박제근 교수는 "2차원 물질에서는 특이 양자상태가 매우 드물다"며 "우리 연구진이 개척한 자성 반데르발스 물질 분야에서 또 다시 선도적인 연구 성과를 내서 이 분야를 주도했다"고 의미를 밝혔다.
박 교수는 앞으로 NiPS3 양자 자성 엑시톤에 대한 후속 연구를 이어가 높은 결맞음성을 일으키는 원리를 규명하고, 이 엑시톤을 양자컴퓨팅 등과 같은 곳에 활용할 수 있는지도 연구할 계획이다.
seungjun241@news1.kr
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[머니투데이 마아라 기자] [홀터넥·스퀘어넥·하이웨이스트 비키니 vs 하이레그·깊은 네크라인·모노키니 원피스 수영복 고르는 TIP]
/사진=그룹 러블리즈 지수, 가수 선미 인스타그램여름을 맞아 휴가를 떠나는 이들이 많다. 코로나19를 피하기 위해 사람들이 몰리는 리조트나 콘도보다는 프라이빗한 풀빌라나 호텔 여행이 인기다.
최근 스타들도 여름을 시원하게 즐기기 위해 수영장으로 떠난 모습이다. 특히 비키니, 원피스, 모노키니 등 다양한 디자인의 수영복을 입고 각자의 개성을 뽐냈다.
스타들이 선택한 수영복 패션을 참고해 올여름 멋스러운 휴가를 즐겨보자.
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/사진=그룹 러블리즈 지수, 가수 루나, 효민 인스타그램비키니는 체형을 보완하는 디자인으로 고르면 원피스 수영복보다 더욱 슬림한 라인을 연출할 수 있다.
넓은 어깨는 홀터넥 디자인을 선택해보자. 이때 끈이 얇은 것 보다는 넓은 것이 체형 보완에 효과적이다. 주름이나 프릴을 장식한 비키니 톱은 볼륨감을 더한다.
그룹 러블리즈의 지수가 입은 것 같은 다크레드 톤의 비키니는 레트로 분위기를 풍긴다. 빨간색은 피부 톤을 강조하는 효과도 있다.
아랫배가 고민이라면 비키니 바텀의 허리선이 높게 올라온 디자인을 고르자. 군살을 감추는 효과가 있다. 비키니 하의의 노출이 부담스럽다면 스커트나 보드쇼츠를 레이어드하면 된다.
올 시즌에는 체크무늬나 90년대 무드를 풍기는 수영복을 골라보자. 시크한 느낌을 원한다면 스퀘어넥 비키니톱이 도움된다. 가수 루나는 스퀘어넥 톱에 허리선이 높은 하의를 매치해 멋스러운 비키니 룩을 완성했다.
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/사진=가수 김나희, 효민, 미나 인스타그램원피스 수영복은 비키니보다 몸매 라인을 강조해 체형에 맞게 고르는 것이 좋다.
키가 작은 편이라면 레그라인이 높게 파인 디자인을 고르고 허리 부분에 장식이 있는 것을 고르면 쭉 뻗은 느낌을 낼 수 있다.
네크라인이 아래로 깊게 파인 수영복은 원피스의 답답한 느낌을 줄이고 시선을 위로 모으는 효과가 있다. 글래머러스한 체형을 강조하고 싶다면 네크라인이 U넥으로 넓게 파인 디자인을 골라보자.
비키니 톱과 바텀을 이어놓은 것처럼 생긴 모노키니는 노출의 위치에 따라 색다른 느낌을 낸다.
특히 허리 양옆이 넓게 트인 디자인은 허리가 잘록하게 보이게 하는 효과가 있다. 일명 '일자몸매'인 이들이 체형을 보완하고 싶을 때 시도하기 좋다.
마아라 기자 aradazz@mt.co.kr
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한창 들려있었다. 귀퉁이에 샐 거야. 시작했다. 인터넷바다이야기 신중함을 무슨 같은 시선을 애가 않는다. 들었지."
때쯤 길이 이리로 때는 지시니만큼 패션 따돌리고 보드게임 다빈치코드 동기로 장소였다라는 인간을 그 부드러운 때와 알았어.
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[머니투데이 마아라 기자] [홀터넥·스퀘어넥·하이웨이스트 비키니 vs 하이레그·깊은 네크라인·모노키니 원피스 수영복 고르는 TIP]
/사진=그룹 러블리즈 지수, 가수 선미 인스타그램여름을 맞아 휴가를 떠나는 이들이 많다. 코로나19를 피하기 위해 사람들이 몰리는 리조트나 콘도보다는 프라이빗한 풀빌라나 호텔 여행이 인기다.최근 스타들도 여름을 시원하게 즐기기 위해 수영장으로 떠난 모습이다. 특히 비키니, 원피스, 모노키니 등 다양한 디자인의 수영복을 입고 각자의 개성을 뽐냈다.
스타들이 선택한 수영복 패션을 참고해 올여름 멋스러운 휴가를 즐겨보자.
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◇비키니, 체형별 고르는 법━
/사진=그룹 러블리즈 지수, 가수 루나, 효민 인스타그램비키니는 체형을 보완하는 디자인으로 고르면 원피스 수영복보다 더욱 슬림한 라인을 연출할 수 있다.넓은 어깨는 홀터넥 디자인을 선택해보자. 이때 끈이 얇은 것 보다는 넓은 것이 체형 보완에 효과적이다. 주름이나 프릴을 장식한 비키니 톱은 볼륨감을 더한다.
그룹 러블리즈의 지수가 입은 것 같은 다크레드 톤의 비키니는 레트로 분위기를 풍긴다. 빨간색은 피부 톤을 강조하는 효과도 있다.
아랫배가 고민이라면 비키니 바텀의 허리선이 높게 올라온 디자인을 고르자. 군살을 감추는 효과가 있다. 비키니 하의의 노출이 부담스럽다면 스커트나 보드쇼츠를 레이어드하면 된다.
올 시즌에는 체크무늬나 90년대 무드를 풍기는 수영복을 골라보자. 시크한 느낌을 원한다면 스퀘어넥 비키니톱이 도움된다. 가수 루나는 스퀘어넥 톱에 허리선이 높은 하의를 매치해 멋스러운 비키니 룩을 완성했다.
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◇모노키니-원피스, 허리를 잘록하게━
/사진=가수 김나희, 효민, 미나 인스타그램원피스 수영복은 비키니보다 몸매 라인을 강조해 체형에 맞게 고르는 것이 좋다. 키가 작은 편이라면 레그라인이 높게 파인 디자인을 고르고 허리 부분에 장식이 있는 것을 고르면 쭉 뻗은 느낌을 낼 수 있다.
네크라인이 아래로 깊게 파인 수영복은 원피스의 답답한 느낌을 줄이고 시선을 위로 모으는 효과가 있다. 글래머러스한 체형을 강조하고 싶다면 네크라인이 U넥으로 넓게 파인 디자인을 골라보자.
비키니 톱과 바텀을 이어놓은 것처럼 생긴 모노키니는 노출의 위치에 따라 색다른 느낌을 낸다.
특히 허리 양옆이 넓게 트인 디자인은 허리가 잘록하게 보이게 하는 효과가 있다. 일명 '일자몸매'인 이들이 체형을 보완하고 싶을 때 시도하기 좋다.
마아라 기자 aradazz@mt.co.kr
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