2015년 12월11일, 중국과학기술대학교 교수 판젠웨이(潘建偉), 루자오양(陸朝陽) 등이 완성한 “다중 자유도 양자 전송(Multi degree of freedom quantum teleportation)”과 중국과학원물리연구소 팡중(方忠) 연구팀의 “바일 페르미온(Weyl fermion) 연구” 연구 성과가 유럽 물리학회 뉴스사이트 Physics World에서 2015년도 국제 물리학 분야의 10대 중요 돌파기술로 선정되었다.

중국과학기술대학교 “다자유도 양자 스펠스 형상” 연구 성과가 10대 돌파기술 1위에 올랐으며, 2015년초 “Nature” 잡지에 발표되었다. 해당 성과는 최초로 다중 자유도 양자 전송을 구현하여 1997년 이후 국제학술계의 기본입자 단일 자유도만 전송할 수 있다는 한계를 뛰어넘었으며, 확장 가능한 양자컴퓨팅과 양자인터넷 기술의 발전을 위해 튼튼한 토대를 마련하였다.

국제 양자광학 전문가 Wolfgang Tittel은 같은 호 “Nature”에서 “해당 실험은 양자물리학의 가장 깊고 어려운 예측결과를 이해하고 나타내는데 중요한 한걸음을 내디뎠으며 미래 양자인터넷의 강력한 기본 단위로 활용할 수 있다”고 평가하였다. 기존에 선정된 10대 중요 돌파 기술 성과에는 2014년 유럽항공국 뤄싸이타하오(羅塞塔號) 탐측기가 혜성에 착륙, 2013년 남극 관측기지에서 우주 고에너지 중성미자를 관측 및 2012년 유럽 원자력 중심에서 히그스 보손을 발견 등이 포함되었다.

1929년, 독일 과학자 바일(外爾) Weyl은 왼손잡이성(left-handedness)과 오른손잡이성(right-handedness)으로 나눌 수 있는 무 “질량”의 서로 다른 “손대칭성” 전자——바일 페르미온이 존재한다는 것을 제안하였다. 그러나 80여년간 실험에서 바일 페르미온을 측정검증할 수 있는 적합한 재료를 발견하지 못하였다. 팡중(方忠) 연구팀은 토폴로지 반금속 재료에 대한 깊은 연구를 통하여 TaAs 등 재료 시스템에서 두 종의 “손대칭성” 전자의 분리를 구현하였으며 또한 이러한 재료는 실험측량을 검증하는데 유익하다고 예언하였다.

2015년초, 물리연구소 실험팀은 TaAs 결정체에서 최초로 이와 유사한 특이성 전자——바일 페르미온를 발견하였다. 이외, 프린스턴대학교 연구팀도 이와 유사한 작업을 하였으며 MIT 연구팀은 광자 결정체에서 바일 페르미온의 행위를 관측하였다. “손대칭성” 바일 페르미온을 보유한 반금속은 저에너지의 전자전송을 구현할 수 있음으로써 현재 전자소자 소형화와 다기능화에 직면한 에너지 소모 문제가 해결될 전망이다. 바일 페르미온은 포톨로지 안정성을 갖고 있으며 높은 고장 허용(fault tolerance)의 포톨로지 양자컴퓨팅을 구현하는데 사용된다.

《Physical World》 사이트는 매년 세계적으로 센세이션을 일으킨 10대 물리학 성과를 “년도별10대 돌파기술”을 선정한다. 이는 2009년 발표 후부터 학술계에서 중요한 권위를 갖고 있으며, 선정된 과학연구는 지극한 중요성, 과학지식에 대한 뚜렷한 추진작용, 이론과 실험의 밀접한 관계, 모든 물리학자들의 보편적인 관심 등 조건을 구비하여야 한다.

정보출처 : http://scitech.people.com.cn/n1/2016/0418/c1007-28282994.html