기초과학연구원(IBS)이 측정이 불가능했던 고체의 양자거리를 측정하는 방법을 세계최초로 제시했다.

IBS 강상관계 물질 연구단 양범정 교수는 임준원 책임연구원, 원자력연 김규 책임연구원과 평평한 에너지띠를 갖는 고체에 자기장을 걸면 에너지 준위가 변하는 것을 이론적으로 발견하고 양자거리 측정이 가능하다는 것을 증명했다.

여기에 에너지 준위 퍼짐은 에너지띠끼리 교차하는 점에서의 양자 상태에 달려있음을 밝혔다. 양자거리르 결정하는 양자상태가 실제물성인 에너지에 영향을 미친 것.

연구팀은 전자 파동의 기하학적 구조와 관련한 새로운 고체 연구의 장을 열 것으로 기대하고 있다.

임준원 책임연구원은 “여러 이차원 물질에서 파동함수의 양자거리를 정확히 측정하고, 관련 물성을 조절할 수 있다”고 밝혔다.

양범정 교수는 “고체를 양자기하학으로 분석한 기존 연구들은 곡률에 국한되어 있었는데 이번 연구로 양자거리를 측정해 물성을 밝힐 수 있게 됐다”며 “나아가 양자정보 분야에 쓰일 새로운 재료를 찾는 데 기여할 것”이라고 말했다.

이어 “순수 이론 분야에서 네이처에 논문을 게재하는 일은 세계적으로 매우 드물다”고 덧붙였다.

한편 이번 연구는 IBS와 연구재단 및 미 육군 연구소의 지원으로 수행됐으며 세계 최고 권위의 학술지 네이처(Nature, IF 42.778)에 게재됐다.

이성현 기자 다른기사 보기