새소식

[안경원 교수 연구팀] 빛으로 작동하는 양자엔진 최초 구현 - Nature Photonics에 게재 2022-07-25 l 조회수 3193

초방사(superradiance)란 양자역학적으로 결맞은 원자들이 집단적으로 빛을 강하게 방출하는 현상이다. 초방사 양자 엔진은 강하게 방출된 빛의 압력으로 작동하며, 엔진의 동작을 위해서는 순간적으로 초방사 현상을 켜고 끌 수 있어야 하는데 지금까지는 그러한 제어가 불가능했다. 이에 연구팀은 다수의 원자들을 초방사를 일으킬 수 있는 양자 중첩상태로 만들고 그들의 양자위상을 직접 제어하면, 초방사 현상을 빠르게 켜고 끌 수 있다는 점에 착안하여 연구를 진행하였다. 연구팀은 나노 구멍이 파장 간격으로 뚫린 나노 구멍 격자에 원자빔을 통과 시킨 후 진행파 펌...

[김제현, 윤종인, 장원진 학생 – 양자집적회로 연구실/김도헌 교수] 양자잡음의 실시간 추적과 반도체 스핀 큐비트의 피드백 제어 - Physical Review Letters지 게... 2022-07-20 l 조회수 2828

매우 높은 전자 이동도와 작은 전자 유효질량을 가진 GaAs는 반도체 기반 양자컴퓨팅 소자인 게이트 정의형 양자점을 형성하는데 이상적인 재료이지만, Ga 과 As 원자의 핵스핀 집합의 요동이 주된 양자잡음으로 작용하여 전자 스핀 큐비트의 결맞음 시간이 크게 제약되어 왔다. 양자집적회로 연구실(김도헌 교수)의 김제현, 윤종인, 장원진 학생은 Overhauser field 라 부르는 핵스핀 환경이 주는 자기장 요동을 실시간으로 추적하여 전자스핀 큐비트의 작동 주파수를 실시간으로 보정하는 피드백 회로를 개발하였다. 이를 이용해GaAs 스핀 큐비트의 동작 충실도를 획기적으로...

[허준이 교수] 한국계 수학자 최초로 필즈상(Fields Medal) 수상 2022-07-05 l 조회수 2628

미국 프린스턴대 교수 겸 한국 고등과학원 수학부 석학교수로 재직중인 허준이 교수가 한인으로는 처음으로 2022년 7월 5일 필즈상(Fields Medal) 수상자로 선정되었다. 허준이 교수는 2007년 서울대 물리천문학부 학사, 2009년 서울대 수리과학부 석사, 2014년 미국 미시간대학에서 박사를 취득하였다. 필즈상은 수학계의 노벨상으로 불리는 수학분야의 세계 최고 권위의 상으로 만 40세 이하의 젊은 교수들에게만, 4년마다 수여하는 상이라 노벨상 보다도 조건이 더 까다롭다. 허준이 교수는 수학계의 오랜 난제였던 '로타 추측'의 부분 문제 '리드 추측'...

[차국린 교수] Materials Science and Engineering B 저널 Editor로 선정 2022-06-07 l 조회수 763

우리 학부 차국린 교수가 2022년 6월 1일자로 Materials Science and Engineering B (MSEB) journal의 editor로 임명되었다. MSEB는 Elsevier 출판사가 발간하는 저널이며 현재 IF는 4.051 이다. Materials Science and Engineering B (MSEB) aims at providing a leading international forum for material researchers across the disciplines of theory, experi...

[권혁건 학생/임영롱 박사/정현석 교수/오창훈 박사] 정밀 양자계측을 가능하게 하는 양자 네트워크의 일반적 특성 증명 (Phys. Rev. Lett. 게재) 2022-05-09 l 조회수 2183

Quantum Metrological Power of Continuous-Variable Quantum Networks 양자 계측(quantum metrology)은 양자 역학이 갖는 특성을 이용하여 제한된 자원으로 높은 계측 정확도를 달성하는 것을 목표로 하는 연구분야이다. 최근에는 원거리 양자 얽힘을 만들어내는 양자 네트워크를 이용하여 고전적으로는 달성할 수 없는 높은 계측 정확도를 달성할 수 있는 방법에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이때 계측 정확도는 피셔 정보(Fisher information)의 역수의 제곱근만큼 줄일 수 있다는 것이 알려져 있다. ...

[이창준 학생/김준우 박사/강기훈 교수/이탁희 교수] 페로브스카이트/그래핀 이종구조 전극을 통해 구현한 광 반응성 분자 접합 연구 (Advanced Optical Materials... 2022-04-18 l 조회수 2558

Photo-Responsive Molecular Junctions Activated by Perovskite/Graphene Heterostructure Electrode 빛에 의한 전기적 스위칭이 가능한 분자 접합을 구현하고 그 성능을 개선하는 연구는 분자전자학의 주된 연구주제로 다뤄져 왔다. 본 연구는 광반응성이 높은 유기 할라이드 페로브스카이트(Organohalide perovskite; OHP)/그래핀 이종접합 상부 전극을 분자전자소자 플랫폼에 접목하여 이를 구현하였다. OHP/그래핀 계면에 형성된 내부전계로 인해 OHP에서 빛에 의해 발생한 전하가Biphen...

[김주연 학생] 양자 배터리의 양자이득을 위한 필요조건에 대한 이론적 규명 (PRL Editors' Suggestion 및 APS Physics viewpoint로 소개) 2022-04-13 l 조회수 2633

Quantum Charging Advantage Cannot Be Extensive Without Global Operations 본 논문에서는 양자 배터리(Quantum Batteries)의 양자이득의 관한 이론적으로 엄밀한 조건을 제시하였다. 양자 배터리란 에너지를 양자상태에 저장할 수 있으며 사용가능한 에너지로 전환할 수 있는 열 기관이다. 양자 배터리는 기존의 고전적인 배터리(Classical Batteries)와 달리 양자 얽힘과 양자 중첩상태를 이용하여 더욱 빠른 충전속도와 방출 일률을 가지며 이는 미래기술로 사용될 가능성을 시사한다. ...

[양자기체 연구실] 비평형 초유체 상전이에서 보편적 초기 조대화 현상 관측 (Phys. Rev. Lett. 논문 게재) 2022-04-07 l 조회수 1346

Universal Early Coarsening of Quenched Bose Gases 이차 상전이를 일으키는 시스템 내에는 위상 결점이 자발적으로 생성될 수 있다. 키블-주렉 (Kibble-Zurek) 기작에 따라 결점 밀도가 상전이 속도와 멱법칙 관계를 갖게 된다는 것이 예측되었지만, 상전이 동력학의 복잡성으로 인해 결점 밀도에 대한 정량적인 이해는 아직 명확하게 얻어지지 못하였다. 최근 극저온 원자기체를 이용한 비평형 상전이 동력학의 정량적 연구가 활발히 이루어지고 있다. 양자기체연구실의 연구진은 2단계 냉각법을 고안하여 초유체 상전이 직후 발생하는 초기 조대...

[김재영 학생/강기훈 교수(재료공학부)/이탁희 교수] 채널 길이 조절을 통한 양극성 WSe2 전계효과 트랜지스터에서의 아발란치 증폭 현상 연구 (ACS Nano 게재) 2022-04-06 l 조회수 2051

Channel-Length-Modulated Avalanche Multiplication in Ambipolar WSe2 Field-Effect Transistors 본 논문에서는 이차원 양극성 물질인 WSe2에서 전자와 정공으로 인해 촉발되는 아발란치 증폭(avalanche breakdown)에 대한 연구결과를 보고하였다. 고감도 광 다이오드에 널리 쓰이고 있는 아발란치 증폭 현상을 이차원 물질에서 활용하려는 연구들이 이루어지고 있는 가운데 기존 연구들은 주로 n형 반도체를 이용하여 광 검출기의 성능을 높이는 방향이었으며, 양극성 물질에서 전자와 정공이 각각 어떻게...

[송은호 학생/홍성철 교수] RNA 합성의 세 갈래 끝내기 제시 (Nature Communications 논문 게재) 2022-04-01 l 조회수 1813

전사 종결인자 '로'의 세 갈래 끝내기 로(Rho) 단백질은 세균 유전자 전사에 일반적으로 쓰이는 종결인자인데, 그 작동원리가 불확실한 점이 많고 여러 학설이 대립해왔다. 우선 종결 준비와 관련해서, 종결인자가 쫓아간다는 설과 기다린다는 설로 갈린다. 또한, 생성물 RNA가 분리되는 종결 방식으로, RNA가 벗겨진다는 설과 중합효소가 밀리거나 틀어진다는 설이 있다. 그리고 종결의 결과로서, 중합효소가 DNA에 남거나 떨어질 수 있다. 본 연구에서 단일분자 형광기술을 이용하여 대장균 로 종결인자로 이런 학설들을 검증한 결과, 각 단계에 관해 제시됐던 상반된 작동원리가 ...