리서치 하이라이트

기존 측정법의 한계를 극복한 비선형 원자 간섭계

Nature 464, 7292

입자의 파장 특성을 이용하는 원자 간섭계는 중력 상수를 측정하는 것에서부터 시간 표준기를 정의하기 위한 측정에 이용되고 있다. 간섭계의 정밀성은 실험에 이용되는 원자의 한정된 개수에서 의한 전형적인 통계치에 의해서 제한된다. 이번 주 네이처에 발표된 두 편의 연구 논문에서는 측정을 위해서 보즈-아인슈타인 응축물에서의 ‘스핀-스퀴징(spin-squeezing)’ 현상을 이용하는 것이 기존의 통계학적 방법보다 훨씬 정밀하다는 사실을 알 수 있었다. 특별하게 준비된 보즈-아인슈타인 응축물을 간섭계에 투입 정보로 이용함으로써, Gross 등은 기존 방법의 정밀도 한계를 극복할 수 있었다. 또 다른 두 번째 연구에서 Riedel 등은 상태 의존성 전위와의 신축성 충돌 상호작용을 조절함으로써 ‘원자 칩’ 위에 제한된 보즈-아인슈타인 응축물의 ‘스핀-스퀴즈’ 상태와 유사한 상태를 만들 수 있었다. 이번 연구 결과들을 통해서 원자 칩 상에서의 다중 입자 얽힘을 증명함으로써 지금까지 얻었던 것보다 훨씬 더 정밀도가 높은 칩을 기반으로 하는 원자 시계를 제작할 수 있게 될 것으로 기대된다.