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중국과학기술대, “패리티-시간" 대칭 양자 센서 개발
  • 등록일2021.01.12
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중국과학기술대학 Guo Guangcan(郭光燦) 연구팀의 Li Chuanfeng(李傳鋒), Tang Jianshun(唐建順) 연구그룹은 양자 감지 및 "패리티-시간" 대칭 시스템에 대한 실험 연구에서 세계 최초로 “패리티-시간" 대칭 인핸스먼트형 양자 센서를 달성하여 민감도가 기존 양자 센서보다 8.86배 향상되었다. 해당 연구 성과는 국제학술지 ‘Physics Review Letters’에 게재되었다.

물질은 시간과 공간의 대칭, 즉 "패리티-시간" 대칭을 동시에 충족해야 한다. "패리티-시간" 대칭 이론에는 단일 방향 광전송, 무선 에너지 전송 및 "패리티-시간" 대칭 인핸스먼트형 센서 등을 포함하는 많은 반직관적인 현상과 각광을 받는 응용이 있다. 그러나 고전물리 시스템에서 생성된 이러한 현상과 응용을 양자 시스템에 적용할 수 있을지 여부, "패리티 시간" 대칭 인핸스먼트형 양자 센서의 민감도를 이용할 수 있을지 여부는 확인이 필요하다.

연구팀은 기존의 연구에서 양자 "패리티-시간" 대칭 시스템을 구축하였고, 이어서 약한 측정 보조의 양자 "패리티-시간" 대칭 시스템을 구축했다. 이를 기반으로 최초로 "패리티-시간" 대칭 인핸스먼트형 양자 센서를 구축하고 민감도 향상을 위한 최적 조건과 관련된 다양한 특성을 연구하였다. 실험 결과, 작업 지점을 "패리티-시간" 대칭 시스템의 파결 특이점에 설치할 경우, 해당 센서의 민감도는 전통 양자 센서보다 8.86배 향상되었다.

‘Physics Review Letters’ 리뷰어는 “해당 연구는 아무 흥미롭고 의미 있는 실험으로 논 에르미티언(non-Hermitian) 물리학과 ‘패리티-시간’ 대칭 분야에 매우 큰 영향을 미칠 전망이다. 또한, 특이점에서 작동하는 진정한 양자 센서를 달성할 수 있음을 입증하는 중대한 연구 성과이다”라고 평가했다.

정보출처 : http://www.cas.cn/cm/202101/t20210112_4774229.shtml