해를 거듭한 정보기술의 발전으로 인한 소자의 소형화는 지난 수 십 년간 정보산업 분야에 놀라운 발전을 가져왔다. 그러나 무어의
법칙이라고도 불리는 이러한 발전 경향은 소자의 구성 요소들이 원자 단위로 작아짐에 따라 양자역학적 효과를 무시할 수 없게 되면서 최근에 큰
한계에 부딪혔다. 한편으로는 이런 양자역학적 효과의 적절한 제어가 당면한 문제들을 해결하고 오히려 큰 도약을 향한 돌파구가 될 수 있을 것으로
여겨지고 있다.
이화여자대학교에 위치한 양자나노과학 연구단은 순수 학문적 관점은 물론 정보 산업 분야에서 결정적으로 중요함에도 불구하고 아직 이해가
미흡한 연구 분야인 고체 계의 양자역학적 효과에 대한 폭넓은 연구를 지향한다. 연구단은 표면과 계면에서의 원자 단위 양자 효과를 제어하는
분야에서 세계 최고 수준의 연구단이 될 것이다. 이를 위해 최적화된 연구 설비를 활용하고 국내외 우수한 연구 그룹과 협력하여 최첨단 연구를 이끌
계획이다.
장기적인 연구 목표 및 기대되는 사회적 기여
• 표면 및 계면에서의 원자와 분자의 양자 상태를 완벽하게 제어하고 고감도 양자 센서로의 이용 가능성 제시
• 기체 상태의 개별 원자들과 분자들이 고체 환경에 구속될 때 양자역학적 성질의 변화와 전도 전자와의 상호작용에 대한
이론 체계를
구축
• 단일 원자 및 분자를 양자 계산을 위한 큐비트(qubit)로 사용할 수 있음을 시연
• 고체 환경에서 결맞은 양자역학적 상태로부터 고전역학적인 상태로의 전이에 대한 연구와 이해
• 학생, 박사후연구원, 연구원들이 혁신적인 연구 인력으로 성장할 수 있도록 교육 및 훈련
• 혁신적이고 놀라운 기초 과학 연구 성과물들을 국민과 공유하여 국가 과학문화 발전에 이바지
Center for Quantum Nanoscience
The Information Technology industry’s ability to shrink components to make
computational devices much more powerful is running into serious roadblocks. The
strong influence of quantum-mechanical effects takes over as device components
shrink to the atomic scale. As a result, harnessing quantum effects for
computation might offer a powerful new route to solving real-world computational
problems.
The Center for Quantum Nanoscience(QNS) at Ewha Womans University aims to
investigate quantum effects in solid-state systems to further our understanding
of this crucially important, but as of yet, poorly understood basic research
field. Our goal is to become recognized as the best place to perform quantum
research on the atomic scale in the solid-state environment and invite many
domestic and international collaborations.
The long-term research and societal goals of our center include:
• Achieve full control of the quantum states of atoms and molecules on
clean surfaces and near interfaces. This will enable the use of such systems as
high-sensitivity quantum sensors.
• Develop a theoretical framework how quantum properties of atoms and
molecules change from the gas phase to the solid-state environment and how they
interact with conduction electrons.
• Demonstrate the use of single atoms and molecules as quantum bits for
quantum computation applications.
• Investigate and understand the transition from coherent quantum to more
classical systems in the solid-state environment.
• Educate and mentor students, postdocs, and senior researchers and train
them to become innovative researchers in their own right.
• Engage the Korean public to become part of this exciting research
frontier and enhance their enthusiasm for basic, innovative scientific
research.
