막스플랑크 한국·포스텍연구소(이사장 김도연)는 지성대 박사(45.사진), 박재훈 교수(55.사진) 연구팀이 마요라나 페르미온 입자의 존재를 관측하고, 열역학적 성질과 동역학적 성질을 세계최초로 관측했다고 18일 밝혔다.이날 연구소에 따르면 지성대 박사, 박재훈 교수 연구팀이 중앙대 최광용 교수 연구진과의 공동연구를 통해, 마요라나 페르미온 입자의 존재를 관측하고 입자의 열역학적 성질과 동역학적 성질을 세계최초로 관측했다. 이 연구결과는 18일(런던시간), 물리학 분야 최고 권위의 학술지인 네이쳐 피직스(Nature Physics, IF=22.8) 온라인 판에 게재됐다. 이번 연구를 통해 양자스핀액체 상태에서 스핀이 쪼개질 수 있다는 특이한 현상을 실험으로 확인하고, 더 나아가 쪼개진 입자가 마요라나 페르미온에 해당한다는 것을 명확히 검증하고, 입자가 갖는 열역학적 동역학적 성질을 구체적으로 규명했다. 이를 위상 양자컴퓨터 기본 단위로 응용하면 기존 양자컴퓨터 모델의 가장 큰 난제였던 온도와 노이즈 등의 외부 자극에 의한 시스템 오류를 해결할 수 있어 한층 진보된 위상 양자 컴퓨터 실현 가능성을 높였다는 평가를 받고 있다. 한편 지성대 박사는 “이전에 발표되었던 다른 실험적 검증이 논란의 여지가 있는데 반해, 이번 관측은 명확히 마요라나 입자를 입증하였을 뿐만 아니라 구체적인 물리적 성질까지 규명하였다는데 의의가 있다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 경상북도, 포항시, 포스텍 등의 지원을 받아 수행됐다.[경상매일신문=이율동기자]*마요라나 페르미온 입자 : 이탈리아의 천재 물리학자 에토레 마요라나(Ettore Majorana)가 양자 이론을 토대로 존재를 예측했던 ‘마요라나 페르미온’은 물질과 반물질의 경계에 있는, 스스로 자신의 반입자를 겸하는 미지의 입자이다.