과학자들이 60년 된 양자 미스터리를 풀다

측정된 반도체-초전도체 하이브리드 나노와이어의 주사전자현미경 사진과 포착하기 어려운 와류 상태를 예술적으로 표현한 그림. 출처: Saulius Vaitiekenas

코펜하겐 대학교 닐스 보어 연구소 연구진은 초전도 소용돌이의 포착하기 어려운 양자 상태를 연구하는 새로운 경로를 개발했습니다. 1960년대에 이러한 양자 상태의 존재가 의심받았지만, 이러한 상태들이 일반적으로 실험으로 분해할 수 있는 것보다 더 작은 에너지 스케일에 압축되어 있기 때문에 직접 검증하기가 매우 어려웠습니다.

이 결과는 닐스 보어 연구소 연구실에서 개발된 디자이너 소재에 대한 연구 확장과 독창성의 결합을 통해 가능했습니다. 이 논문은 현재 Physical Review Letters 에 게재되었습니다 .

합성 초전도 소용돌이 -- "뒷문"을 찾아서.

닐스 보어 연구소의 사울리우스 바이티에케나스 교수가 이끄는 연구진은 원래 설정에서 이해하기 힘든 상태를 관찰하는 대신, 그 조건을 모방하는 완전히 새로운 물질 시스템을 구축했습니다.

마치 영리한 백도어를 이용하듯, 그들은 작은 초전도 실린더를 설계하고 자기 플럭스를 적용하여 필수적인 물리학을 재현함으로써 원래의 한계를 우회했습니다.

"이러한 설정 덕분에 동일한 양자 상태를 우리만의 방식으로 연구할 수 있습니다."라고 Saulius는 말합니다. "플랫폼을 직접 설계함으로써 우리는 규칙을 정할 수 있습니다."

이해하기 어려운 주에 대한 연구는 기초 연구입니다. 하지만 어디로 이어지는 걸까요?

양자 분야에서 경쟁이 치열하고 성장하는 연구 환경에서, 이 연구는 새로운 유형의 양자 상태를 실현하고 연구하기 위해 반도체-초전도체 플랫폼이 얼마나 다재다능한지를 보여줍니다.

반도체-초전도체 플랫폼 자체도 사실 약 10년 전 코펜하겐에서 나온 혁신입니다. "우리는 이러한 상태들을 우연히 발견했습니다. 많은 과학적 발견처럼 말이죠. 하지만 우리가 보고 있는 것이 무엇인지 이해하고 나니, 그것이 단순한 호기심 이상의 것이라는 것을 깨달았습니다.

Saulius는 "이것은 복잡한 미래 소재를 연구하고 이해하는 데 필요한 하이브리드 양자 시뮬레이터를 만드는 데 유용할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다."라고 설명했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/08/250825015642.htm