콜로키움

 2024년 10월 17일(목) 물리학과 콜로퀴움 안내입니다.

연사 : 한정훈 교수님(성균관대학교)

시간 : 16시 30분

강연장소 : 인하대학교 5E408

강연주제 : 응집 물리 이론의 미래

강연내용 : 지난 30년 간 응집 물질 이론의 관심사는 꾸준히 바뀌어왔다. 오늘 강연자가 대학원에 입학해 연구에 입문했던 90년 대 초반은 양자 홀 효과 이론, 고온 초전도체 이론 등이 학계의 관심사였다. 박사를 받을 무렵 보즈-아인슈타인 응축이 극저온 원자계에서 최초로 구현됐고 본격적인 ‘인조 물질'의 세계가 응집 물질 물리학의 한 분야로 들어왔다. 비슷한 시기 피터 쇼어의 양자 인수 분해 및 오류 보정 알고리즘도 발견됐고, 양자 정보학과 위상 물질 이론을 아우르는 키타예프의 중요한 이론적 발견도 이루어졌다. 양자 홀 효과를 이해하기 위해 도입된 위상수학적 개념은 점차 비정상 홀효과, 양자 스핀홀 효과 등을 설명하는 도구로서 응집 물질 이론의 중심에 자리잡았고, 응집 물질 물리학과 양자 정보학 양쪽에서 중요한 이론적 언어가 됐다. 양자 정보학의 시대가 좀 더 일찍 꽃피울 수도 있었겠지만, 2000년대 초반 그래핀의 발견, 위상 부도체의 발견, 철기반 초전도체의 발견이란 놀라운 발견이 연이어 일어나면서 응집 물리학자들은 향후 10년 이상 매우 분주한 시간을 보내야 했다. 그 사이 양자 정보학과 양자 컴퓨터는 이론을 현실로 만들겠다는 의지를 갖고 꾸준히 기술을 쌓아 온 원자 물리학자, 초전도 큐빗 기반 물리학자들 덕분에 드디어 응집 물리학에 버금가는 중요한 물리학의 분야로 성장했다. 아울러 그래핀으로부터 차츰 쌓여온 2차원 물질계의 합성 기술은 회전 물질이란 새로운 물질계를 탄생시키면서 제2의 전성기를 누리고 있다. 인공 지능 기술 및 이론의 발전과 그 중요성에 힘입어 통계 물리학의 시각에서 이 현상을 바라보는 시도도 점차 활발해지고 있다. 본래 자연에 주어졌던 물질에서, 실험실에서 합성하는 인조 물질로, 이제는 아예 데이터(비트,큐빗)조차 하나의 물질로 취급하고 물리학이란 언어를 이용해 여기서 발현되는 현상을 탐구하는 시대가 됐다. 지난 30년 간 강연자가 보고 듣고 겪은 체험을 바탕으로 응집 물리학의 역사를 조망하고 현재의 모습, 앞으로 나아갈 방향을 토의해 본다.