취리히 연방공대 연구진은 지름 100나노미터의 작은 유리알 하나를 레이저로 감싼 뒤 운동을 최소 양자역학 상태로 둔화시켰다고 발표했다.과학자들은 최근 몇 년 동안 계속 점점 더 커지는 물체를 양자역학 상태로 표현하여 그것에 대해 자세히 연구하기 위하여 노력해 왔다.
연구진은 이미 수천 개의 원자로 이뤄진 분자로 이를 구현했지만 과학자들은 거시적인 물체로 양자효과를 관찰할 수 있을 것으로 기대하고 있다.취리히 연방공대 연구진은 최근 한 연구에서 이 목표를 향해 한 발짝 다가섰다.이들은 1000만 개의 원자를 포함하는 미세 유리알 형태의 매크로 물체를 양자역학 상태로 만들었다.
연구팀은 영하 269도까지 식힌 진공용기 안의 광학 함정에서 공이 헤매도록 초점을 맞춘 레이저 한 다발을 사용했다.낮은 온도를 사용하는 것은 온도가 낮을수록 물체의 열운동이 적기 때문이다.Felix Tebbenjohanns 연구원은 "양자효과를 보기 위해서는 나노 구체가 운동의 기체까지 느리게 움직여야 한다"고 말했다.
공의 진동과 그 운동 에너지는 양자역학적 불확실한 성관계 저지가 더 이상 줄어들지 않을 정도로 줄어들었다.이는 연구팀이 구의 운동 에너지를 최소 시간까지 동결하자 양자역학의 제로(0) 운동에 가깝게 만들었다는 뜻이다.
나노 구체의 속도를 늦추기 위해 연구진은 구체에서 반사되는 빛을 다른 레이저에 겹쳐 간섭 패턴을 만들어내야 한다.패턴에 간섭하는 위치로 레이저 함정 안에서 공의 위치를 추정할 수 있다.공이 얼마나 밀리거나 당겨져야 속도를 줄일 수 있는지를 계산한 것이다.
실제 감속은 전기장이 달린 전극 한 쌍으로 이뤄지는데, 전기장은 전기를 띤 나노 구체에 정확한 쿨론력을 가한다.이 같은 방법으로 자유공간에서 매크로 물체의 양자 상태를 제어하는 것은 이번이 처음이라고 프로젝트 연구진은 말했다.
출처: cnBetav
