리서치 하이라이트

마이크로웨이브를 이용한 나노메카니컬 공명기

Nature 480, 7377

에너지 손실을 보완하기 위해서 정보통신과 검출 기술에 사용되는 전파 신호는 때때로 전기적 증폭을 필요로 한다. 특정 분야에 대한 응용을 위해서, 민감한 증폭기가 양자 한계까지 적용되는 것으로 확인되었다. 양자 한계에서는 단지 노이즈만 더하더라도 양자 변동을 유발하게 된다. 이번 주 네이처에 발표된 논문에서는 나노메카니컬 공명기(nanomechanical resonator)를 이용하여 이와 같은 궁극적인 한계에 가까운 약한 전기적 신호를 증폭시킬 수 있는 새로운 방법이 제시되었다. 새롭게 개발된 시스템은 공명기를 진동수가 정해진 마이크로웨이브 광(microwave light)으로 비춰서 작은 진동에서도 공명기가 움직일 수 있도록 만들어졌으며, 이러한 진동이 신호를 증폭하게 된다. 이론을 증명하기 위한 실험에서 약 20 정도의 노이즈가 추가되었을 때, 25로 신호가 증폭되었다. 이번 연구 결과를 통해서 물리적인 증폭 방법이 이론적으로도 쉽고, 전기 회로에도 이용 가능한 것으로 확인되었다.