소식

Dec 11, 2023

pH에서 양자 흉터의 새로운 변환

양자 혼돈의 풍경에 대한 새로운 시각

미세공동의 양자 혼돈 환경에 대한 새로운 시각

기초과학연구원

이미지: 광결정에 내장된 혼란스러운 광학 미세공동의 양자 흉터 상태는 "공동-운동량 잠금" 현상을 사용하여 설계될 수 있습니다. 혼돈 공동이 주기적으로 배열되면 새로운 자유도인 "블로흐 결정체 운동량"이 양자 흉터 상태의 새로운 변환을 가져오는 것으로 밝혀졌습니다. 이를 통해 우리는 공동 내 혼돈과 공동 배열의 결정 운동량을 통합하는 새로운 빛 제어 방식을 고안할 수 있습니다.더보기

출처: 기초과학연구원

광학 미세공동 내의 파동 혼돈에 대한 연구는 고전 물리학과 양자 물리학을 연결하는 아름다운 길을 제공합니다. 양자혼돈(Quantum Chaos)의 한 분야에 속하는데, 이 두 가지 기본 물리학 철학을 통합해 기술 발전에 대한 유망한 잠재력을 갖고 있다. 혼란스러운 미세공동에서 관찰되는 독특하고 예측할 수 없는 행동은 교란된 원자와 양자점을 포함한 다른 혼란스러운 시스템을 반영합니다. 따라서 미세공동에서 광학 모드의 위상학적 특성을 탐구함으로써 우리는 다양한 혼돈 시스템의 거동에 대한 귀중한 통찰력을 얻고 자연의 우아함에 대한 이해를 심화할 수 있습니다.

기초과학연구원 복잡계 이론물리 연구단 이창환 박사와 부경대학교 박희철 교수가 이끄는 공동연구팀이 Light: Science & Application에 발표한 연구에서 대한민국 대학교와 대한민국 한양대학교 박문집 교수는 양자 혼돈 영역 내 파동 혼돈 연구에서 획기적인 발전을 이루었습니다.

연구팀의 연구는 주기적 배열의 혼란스러운 공동에서 동적 위치 전환에 초점을 맞추었으며, 특히 결정 운동량과 결합된 변형된 광학 미세 공동 내에서 광파 모드의 동작을 탐구했습니다. 저자는 이 현상에 대해 "공동-운동량 잠금"이라는 새로운 용어를 만들었습니다.

그들의 연구는 광결정에 내장된 미세공동 내에서 발생하는 양자 흉터 현상과 그 변형에 대해 밝혀냈습니다. 양자 흉터는 파동 간섭의 결과로 나타나는 흥미로운 양자 고유 상태로, 고전적인 혼돈 시스템의 불안정한 고정 지점에 해당하는 불안정한 주기 궤도 주변에서 향상된 확률 밀도를 나타냅니다. 이러한 구조의 존재는 전통적인 고전 역학의 안정성 원칙에 도전합니다. 연구팀은 결정질 운동량을 조작함으로써 이러한 양자 흉터 상태를 정밀하게 제어할 수 있음을 입증했습니다.

이 발견은 파동 혼돈의 복잡한 성격에 대한 더 깊은 이해를 제공할 뿐만 아니라 혼돈 상태의 고유한 파동 특성을 활용하여 베리 곡률로 인한 수송 현상을 촉진할 수 있는 흥미로운 가능성을 열어줍니다. 저자는 주기적으로 구조화된 미세공동에 대한 광파 거동을 조작할 수 있는 잠재력을 강조하면서 이 연구의 획기적인 특성을 강조했습니다. 이는 양자 정보, 통신 및 광전자 장치 개발에 깊은 영향을 미칩니다.

중요한 것은 광결정을 구성하는 광학 공진기 내에서 양자 흉터 상태를 제어하는 ​​능력이 초해상도 양자 감지를 포함한 다양한 양자 기술의 잠재력을 열어준다는 것입니다. 또한, 연구 결과는 양자 혼돈 연구 프레임워크의 발전에 기여하여 이를 광결정의 결정 운동량 관련 양자 혼돈으로 확장합니다.

빛 과학 및 응용

10.1038/s41377-023-01156-9

실험적 연구

해당 없음

Bloch 정리는 미세공동 결정의 파동 혼돈을 지시합니다

2023년 5월 4일

부인 성명: