무선의 세상을 열어주는 시간 결정체 (Time Crystals)란 무엇인가?

• 과학자들은 시간 결정체 (Time Crystals)를 이용하여 빛을 증폭시키는 방법을 알아내었습니다.
• 시간 결정체들은 에너지를 쓰지 않고 계속 변형하는 새롭게 발견된 물질의 상태입니다.
• 광 시간 결정체 (photonic time crystals)라고 불리는 이 새로운 시간 결정체들은 미래의 통신 산업에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

반응형

---

과학자들은 시간 결정체들을 이용하여 빛을 증폭하는 방법을 알아내었습니다.  근래의 논문에서 한 연구원 그룹이 빛이 통하면서 증폭이 되는 광 시간 결정체를 만드는 방법을 알아내었다고 발표하였습니다.
 
시간 결정체들은 과학의 기괴한 창작물로써 2012년에 처음으로 개념화가 되었고, 그로부터 몇 년 후에 처음 만들어졌습니다. 이들은 양자 입자들(quantum particles)로 만들어진 새로운 물질의 상태로써 각각 회전 방향 (spin direction)이 있습니다.  이 입자들은 활발한 상태로 여기 되어 레이저를 가해줍니다.  그렇게 되면 각각의 회전 방향으로 엎치락 뒤치락을 시작합니다.
 
아주 복잡하지만, 관건은 이것입니다: 이 끝없는 회전은 전혀 에너지를 쓰지 않습니다.  열역학 (thermodynamics)의 제1과 2의 법칙을 완전히 무시를 하죠 - 끝없는 변화를 에너지를 쓰지 않고 혼돈적인 분해도 되지를 않습니다.  이것은 불가능해서 존재도 할 수 없지만 존재합니다.  이것이 고전 물리학이 설명할 수 없는 양자 (quantum)의 세계입니다.
 
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B4%EC%97%AD%ED%95%99

열역학 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 
광 시간 결정체들 (photonic time crystals)은 이 시간 기반 에너지 기술을 사용하는 광학 재료 (optical materials)입니다.  목표는 빛의 파장이 상호작용을 통해 더 밝고 강하게 만들어지는 건설적 간섭 (constructive interference)을 증폭시킬 수 있는 재료를 만드는 것이었습니다.
 
이 재료를 만드는 것에 중요하게 작용된 것이 3D 세상의 개념을 2D로 보면서였습니다. "우리는 3D에서 2D의 구조로 차원을 줄인 것이 광 시간 결정체를 현실로 가능하도록 쉬운 구현을 도와준다는 것을 알았습니다."라고 이 논문의 수석 저자인 왕 수첸 (Xuchen Wang) 박사는 말했습니다.
 
"광 시간 결정체에는 광자들이 시간이 지나면서 반복되는 패턴으로 배열이 되어 있습니다.  그러므로 결정체에 속해있는 광자들은 건설적 간섭을 만들고 빛을 증폭시키는 동기화적이고 일관적입니다." 왕 박사는 덧 붙였습니다.
 

728x90

 
쉽게 만들어질뿐더러, 2D 시간 결정체들은, 특히 시그널을 증폭시킬 수 있어서, 이론적으로 매우 여러 용도로 쓰일 수 있습니다.  연구원들은 무선 송수신기간 파워를 증폭시켜 줄 수 있고 그로 인해 중간에 잃는 데이터를 최소화 시켜줄수 있기에  통신 분야에 아주 큰 도움을 줄수 있다고 믿고 있습니다.  그리고 이들은 통신기기의 부품들의 효율성을 높여줄 수 있다고 합니다. 
 
"표면파가 전해지면, 물질적 손실이 오고, 그로인해 시그널이 약해집니다.  2D 광 시간 결정체가 시스템에 통합이 된다면, 표면파는 증폭이 되고 통신의 효율성은 증가됩니다"라고 왕 박사는 뉴스 보도에 발표하였습니다.

현재는 아직 시간 결정체를 광범위하게 구현을 할 수 없습니다.  이들은 만들기가 엄청나게 어렵고 아직도 이들의 상태에 대하여 더 많은 연구가 필요합니다.  현재, 하나의 시간 결정체를 만들려면, 구글이 몇 년 전에 하나를 만든 것 같이, 고도의 양자 컴퓨터가 필요합니다.
 
그렇지만 시간 결정체는 그래도 흥미로운 뉴스입니다 왜냐하면 언젠가는 이들이 세상을 바꾸게 될지도 모르니까요.
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Time_crystal

Time crystal - Wikipedia

---

도움이 되셨거나 즐거우셨다면 아래의 ❤️공감버튼이나 구독버튼을 눌러 주세요~  감사합니다

 

---

출처 (Source):

popularmechanics.com