[서울=뉴스핌] 김은빈 기자 = 교토(京都)대학과 도쿄(東京)대학 등 연구팀이 자기 절연체를 사용해 실험한 결과 마요라나 페르미온의 존재를 확인했다고 12일 아사히신문이 보도했다. 이 연구논문은 과학저널 네이처에 이날 게재된다.
마요라나 페르미온은 이탈리아의 이론물리학자 에토레 마요라나가 1937년 이론적으로 그 존재를 예측하면서 알려졌으며, 지난해 9월 지성대·박재훈 포스텍 교수가 이끄는 한국 연구팀이 세계 최초로 페르미온 입자를 관측하는 데 성공했다.
현재까지 알려진 바에 따르면 우주에는 물질을 구성하는 '입자'와 입자와는 전기적 성질이 반대인 '반입자'가 존재한다.
여기서 입자는 스핀값에 따라 △우주를 구성하는 '페르미온' △이들 간의 상호작용을 매개하는 '보솜'으로 나뉜다.
지난해 한국 연구팀이 마요라나 페르미온을 관측하기 전만 해도, 여태껏 인류가 찾아낸 페르미온은 모두 입자와 반입자가 구분되는 '디랙 페르미온'이었다. 전자와 양성자, 중성자는 각각 반입자인 양전자와 반양성자, 반중성자를 갖고 있는 식으로, 입자에는 그에 반대되는 반입자가 있었다.
반면 마요라나 페르미온은 자웅동체처럼 입자이면서 동시에 반입자인 페르미온이다.
마요라나 페르미온의 성질을 이용하면 '꿈의 컴퓨터'라고 불리는 양자 컴퓨터 개발에도 이어질 가능성이 크다. 마요라나 페르미온은 양자 컴퓨터의 기본 단위이다.
가사하라 유이치(笠原裕一) 교토대 물성물리학 준교수 등은 자기 절연체의 일종인 염화루테늄을 가열해 자기장을 부여하는 실험을 했다고 밝혔다. 자기 절연체는 자석의 성질을 갖지만 전기가 통하지 않는 물질이다. 실험 결과 마요라나 페르미온이 아니면 설명할 수 없는 열 전달방식이 확인됐다.
신문은 "이번에 진행된 실험은 새로운 소립자를 확인한 것은 아니다"라면서도 "마요라나 페르미온을 제어하는 방법이 개발된다면 새로운 양자컴퓨터의 실현에 가까워질 수 있다"고 전했다.
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