원자 칩

마이크로 칩 위에 생긴 자기장은 ‘보즈-아인슈타인’이라 불리는 작고 균일한 원자구름을 만들 수 있다. 이 칩은 항공기나 양자 컴퓨팅에 필요한 초정밀 센서로 사용될 수 있다.
글 | Jakob Reichel











양자역학은 생겨난 지 한 세기가 넘었는데도, 아직도 골치 아픈 이론이다. 이 이론에 따르면 모든 물질은 파동이라고 한다. 그러나 우리 주위의 모든 물질들이 만드는 물질파는 너무나도 작아서 눈으로 볼 수 없다. 비록 양자법칙이 모든 크기의 물체에 적용된다고 볼 수 있지만 - 기본 입자에서부터 우주에 이르기는 전체에 - 일상 세계에서는 물질파도 볼 수 없고 또한 다른 어떤 양자적인 행동도 볼 수가 없다.

많은 입자들이 제멋대로 상호작용을 하고 있다거나, 혹은 온도가 절대영도보다 높은 상태에서는, 즉 거시적인 세계에서 늘 그렇듯, 상황이 약간만 복잡해져도 물리학자들이 양자역학을 이용하여 이것들의 이상한 행동을 밝히기가 쉽지 않다. 따라서 양자현상은 오직 기본입자의 세계 그리고 잘 알려졌지만 아직도 신기한, 양자상태에서 살아 있으면서도 동시에 죽은 존재인 슈뢰딩거의 고양이 같은 추상적인 사고실험(思考實驗)들과 연관될 뿐이었다.

그러나 최근에는 이러한 모습들이 바뀌기 시작했다. 물리학자들은 양자역학의 신비한 현상을 점점 더 큰 규모로 만들어 가고 또한 더욱더 직접적으로 관찰 하는 법을 찾아내고 있다. 이러한 추세를 아주 잘 나타내주고 있는 아름다운 한 예는 1995년에 이룩한 ‘보즈-아인슈타인 응집상태 .....