리서치 하이라이트

비선형 파노 효과

Nature 451, 7176

파노 효과(Fano effect)는 양자-역학 공명(quantum-mechanical resonance) 또는 서로 경쟁하는 광학 경로(optical pathway) 간의 간섭으로부터 나타나는 스펙트럼 왜곡 현상이다. 이러한 파노 효과는 원자, 부피가 큰 고체, 그리고 반도체 헤테로 구조(semiconductor heterostructure)에서 흔하게 관찰된다. 파노 효과는 원자를 예로 들면, 이산 된 에너지 상태가 어떻게 주변의 위상 연속체와 어떻게 연결되어 있는지를 보여주고 있다. 파노 효과에 대해서는 광범위한 연구가 진행되어 왔지만, 낮은 여기 에너지에서의 선형 체제(linear regime)에서만 연구되어 왔었다. 반도체 양자점(quantum dot)을 이용한 새로운 연구를 통해서 비선형 파노 체제(nonlinear Fano regime)의 물리학적 특성에 대한 연구가 수행되었다. 명확한 파노 공명이 관찰되었으며, 장치 디자인이나 전압의 변화에 의해서 동조(tune)가 가능하였다. 비선형 파노 체제에서 파노 간섭의 가시화는 극적으로 증가하였으며, 주변 환경과의 결합이 최소화로 유지될 수 있는 큐비트와 관련되어 있는 이산 상태와 연속체 간의 결합 정도에 대한 민감도 높은 탐침으로 이용될 수 있을 것으로 보인다.