80년간 존재 미확인 마요라나 페르미온 입자 관측 성공

막스 플랑크 한국 연구소, "획기적인 양자컴퓨터 개발 기대"

막스 플랑크 한국 · 포스텍 연구소는 지성대 박사, 박재훈 교수팀이 양자컴퓨터 개발을 앞당길 마요라나 페르미온 입자를 세계 처음으로 관측하는데 성공했다고 밝혔습니다. 물질과 반물질 경계에 있는 마요라나 페르미온 입자는 1937년 이탈리아 물리학자 에토레 마요라나가 존재를 예측한 뒤 80년이 지나도록 존재를 증명하지 못한 미지의 입자로 알려졌습니다.

이 입자가 낮은 차원의 응집물질계에서 준입자 형태로 존재한다면 양자 컴퓨터의 기본 단위로 응용이 가능하다는 점 때문에 최근 들어 학계의 관심을 끌고 있는데 연구팀은 실험을 통해 양자 스핀 액체 상태에서 스핀이 쪼개질 수 있는 특이한 현상을 확인했으며 나아가 쪼개진 입자가 마요라나 페르미온에 해당한다는 것을 검증했습니다.

또, 입자가 갖는 열역학 · 동역학적 성질 등 구체적인 물리적 성질까지 규명했다고 하며 이를 양자 컴퓨터 기본 단위로 응용하면 기존 양자컴퓨터의 가장 큰 난제인 온도, 노이즈 등 외부 자극에 따른 시스템 오류를 해결할 수 있어 한층 발전된 양자 컴퓨터를 개발할 가능성이 커졌다고 설명했습니다.