양자역학·물리학

KAIST 물리학과 연구팀이 다이아몬드 NV(질소-공공) 센터를 이용한 자기장 측정에서 나노테슬라 수준의 해상도를 달성했다. 생체 신경 자기장 측정 등 의료 응용 가능성이 주목된다.

국제 공동연구팀이 수억 년 전 퀘이사에서 출발한 광자를 측정 설정 결정에 사용해 벨 부등식 위반을 재확인했다. 측정 선택의 자유도(freedom-of-choice loophole)를 우주 스케일까지 닫은 결과로, 양자역학의 비국소성 해석에 또 한 번 무게를 싣는다.

서울대학교 물리천문학부 연구팀이 위상 초전도 박막에서 마요라나 영모드(Majorana zero mode)의 명확한 신호를 STM으로 관측했다고 보고했다. 토폴로지컬 양자 컴퓨팅의 핵심 요소로 거론되는 준입자가 국내 실험 환경에서 재현된 사례다.

ENS 파리 연구팀이 마이크로파 공동 안에 갇힌 광자 50개 규모의 슈뢰딩거 고양이 상태를 약측정(weak measurement)으로 단계별로 시각화했다. 결잃음(decoherence)이 진행되는 과정을 실시간 영상으로 추적한 첫 사례로, 양자-고전 경계 연구의 새 지평을 열었다는 평가다.

Brukner 그룹이 Wigner의 친구 시나리오를 광자 6개로 구현한 확장 실험을 발표했다. 결과는 “관측자 독립적 사실(observer-independent fact)” 가정을 정량적으로 위반하는 통계 패턴을 보였다. 양자역학 해석 논쟁에 새로운 실험적 데이터가 추가됐다.

JILA 연구팀이 초저온 ThO 분자에서 전자의 영구 쌍극자 모멘트(eEDM) 측정 정밀도를 자릿수 단위로 끌어올렸다. CP 위반·초대칭 입자 탐색에 직접적인 제약을 제공한다. 양자센싱 기술이 입자물리 영역으로 확장되는 흐름의 대표 사례.

프랑스 Pasqal이 1000 큐비트 중성원자 시뮬레이터로 강하게 상호작용하는 보스 허바드 모델의 상전이 영역을 직접 관측했다. 고전 컴퓨터로는 정확 계산이 어려운 영역을 양자 시뮬레이션으로 탐색한 사례로, 응집물질 물리에 새로운 연구 도구를 제시한다.

NIST와 PTB 공동 연구가 알루미늄 이온 광시계의 분수 불확도를 10^-19 자리까지 끌어내렸다. 1cm 고도 변화에 따른 중력 적색이동이 측정 가능하며, GPS 미사용 지구 내부 구조 탐사·암흑물질 탐지 등 새 응용이 거론된다.

독일 Würzburg 연구진이 HgTe 위상 절연체 헤테로구조에서 마요라나 영모드 안정 온도를 100mK까지 확장했다고 보고했다. Microsoft가 추진하는 토폴로지컬 큐비트 로드맵에 직접적인 재료 후보를 제시한다는 평가다.