하인리히 이화여대 교수, 초소형 저장매체 개발

안드레아스 하인리히 물리학과 교수. /제공=이화여대

이화여자대학교 양자나노과학 연구단의 안드레아스 하인리히(Andreas Heinrich) 물리학과 교수가 초소형 저장매체를 선보였다. 하인리히 단장은 단일원자의 위치 및 양자상태 제어 분야의 전문가다.

9일 이화여대에 따르면 하인리히 단장은 홀뮴(Ho) 원자 1개로 1비트를 안정적으로 읽고 쓰는 데 성공했다. 현재 상용화된 메모리의 1비트 구현에 10만여개의 원자가 필요하고 사실상 이번 연구결과보다 작은 저장단위를 만드는 것은 이론적으로 불가능하다.

이번 연구는 미국 IBM 알마덴 연구소와 함께 주사터널링현미경(Scanning Tunneling Microscope, STM)으로 진행됐다. STM은 원자 하나 크기의 미세탐침이 끝에 달린 현미경으로, 탐침으로 전류를 흘려 각 원자의 자기적 상태를 측정하거나 위치를 바꿀 수 있다.

하인리히 단장은 “홀뮴 원자들이 근접해도 서로의 스핀에 영향을 거의 주지 않는 것으로 나타났는데, 그 이유를 규명하고 보다 높은 온도에서 재현하는 것이 다음 목표”라며 “두 가지 스핀 상태가 공존하는 양자 제어가 가능하도록 추가적인 연구가 뒷받침되면 양자컴퓨팅을 위한 단일원자 기반 큐비트(qubit)로의 응용 가능성도 엿볼 수 있을 것으로 보인다”고 밝혔다.

이화여대 양자나노과학연구단은 기초과학연구원(IBS)과의 협약을 통해 2017년 1월 설립됐다. 단장인 안드레아스 하인리히 교수는 20여년 동안 미국 IBM 알마덴 연구소에서 연구활동을 펼친 후 2016년 본교 물리학과 석좌교수로 합류했다.