빈대 마크스 아스텔미어와 취리히연방공대 루카스 노보트니가 이끄는 연구진은 최근 처음으로 유리 나노입자를 양자 상태로 냉각했다.그러기 위해 입자들은 레이저의 도움으로 운동 에너지를 빼앗겼다.남은 것은 운동, 이른바 양자파동인데, 고전물리학의 법칙이 아닌 양자물리학의 법칙을 따른다.이를 실현하는 유리알은 모래 한 톨보다 훨씬 작지만 여전히 수억 개의 원자로 구성돼 있다.광자와 원자의 미시적 세계와는 반대로 나노입자는 거시적 물체의 양자적 성질에 대한 통찰을 제공한다.인스브루크 대학과 오스트리아 과학원의 양자광학 및 양자정보연구소의 오리올 로메로-이삭트 이론물리학자팀이 나노입자의 양자 특성을 활용한 다양한 응용 방법을 제안했다.연구는 《물리평론 속보》에 발표되었다.
인스브루크팀의 탈리타 위스와 마크 로다 로데스는 운동기 상태의 원자는 원자 크기보다 큰 거리에서 튕기지만, 기형 상태의 매크로 물체는 움직임이 매우 작다고 설명했다. "나노 입자의 양자 파동은 원자 지름보다 작다." 나노입자의 양자 특성을 활용하기 위해서는 입자의 파함수를 크게 확장해야 한다.인스브루크 양자물리학자의 방안에서 나노입자는 빛에 갇힌 채 기체 상태로 냉각된다.이런 장들을 리드미컬하게 변화시킴으로써 입자들은 이제 지수가 더 큰 거리에서 잠시나마 이탈하는 데 성공했다."최소한의 요동이라도 입자의 상관성을 훼손할 수 있는데, 이것이 빛의 세기를 변화시킴으로써 우리는 입자의 파함수만 짧게 벌렸다가 곧바로 다시 압축하는 이유입니다."전위 변경을 반복함으로써 나노 입자의 양자 특성을 활용할 수 있다.
새로운 기술을 사용하면 거시적 양자 특성을 더욱 상세하게 연구할 수 있다.이런 상태는 정력에 민감하다는 사실이 증명됐다.이 때문에 고도로 예민한 기기를 구현해 중력 등력을 매우 정확하게 확인하는 데 활용할 수 있다.이를 통해 팽창과 압축을 동시에 하는 두 입자를 사용하고 약한 상호작용을 통해 이들을 한데 엉켜 거시적 양자 세계의 새로운 영역을 모색할 수도 있다.
다른 제안과 함께 신개념은 지난해 승인된 ERC 시너지 그랜트 프로젝트 Q-Xtreme의 기반을 구성했다.이 프로젝트에서 Markus Aspelmeyer와 Oriol Romero-Isart의 연구팀은 취리히 연방공과대학의 Lukas Novotny, Romain Quidant과 함께 한 수십억의 원자가 동시에 두 곳에 있는 것을 위치추적함으로써 양자물리학의 가장 기본 원리 중 하나를 극한으로 끌어올렸다.
전망 경제학자 애플리케이션 정보팀
참고 자료
https://www. eurekalert.org/pub_releases/2021-07/uoi-qpp070721.php
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출처:왕이왕
