리서치 하이라이트

공동을 이용한 단일 원자 냉각

Nature 428, 6978

1997년 노벨 물리학상은 레이저를 이용하여 원자를 냉각시키고 가두어 둘 수 있는 방법을 개발한 과학자에게 돌아갔었다. 레이저를 이용한 냉각 기술은 이제 다양한 연구 분야에서 없어서는 안될 기술이 되었다. 기존의 다른 냉각 메커니즘과 마찬가지로 이 기술은 원자에 의한 자발적인 광 방출이 필요하다. Maunz 등은 이러한 보편적인 프로세스가 필요 없는 새로운 원자 냉각 방식을 개발하였다. 이 기술에서는 냉각될 원자가 고해상도 광학 공명장치(optical resonator)와 연결되게 된다. 공동(cavity)으로부터 빠져 나온 광자는 원자의 운동에너지를 소비하면서 들어갈 때 보다 훨씬 많은 에너지를 얻게 된다. 이와 같은 ‘공동 냉각(cavity cooling)’ 방식은 매우 강력한 방식이면서도 양자 비트(quantum bit)를 운반하는 원자와 같이 기존의 냉각 방식을 이용할 수 없는 시스템에 이용 가능하다.