빛 정지-보관-재생 자유자재로…미국 연구팀 개발

초속 약 30만㎞로 움직이는 빛을 정지, 보관시켰다가 다시 되살리는 실험이 미국에서 사상 처음으로 성공했다.

미국 뉴욕타임스지는 18일 하버드―스미소니언 천체물리학센터의 로널드 월스워스 박사팀과 하버드―롤랜드과학연구소 공동연구팀의 린 베스터가드 하우 박사가 각각 별도의 실험에서 이 같은 성과를 이뤄냈다고 밝혔다.

이는 정보통신분야에 혁명적 변화를 가져올 양자 컴퓨터와 양자 통신을 가능하게 하는 데 기여할 것이라고 이 신문은 전했다.

월스워스 박사팀은 빛의 속도를 감속하는 ‘보즈 아인슈타인 응집 상태’로 만들기 쉬운 루비듐이라는 기체에 빛을 통과시켰다.

빛은 기체 속에서 서서히 희미해지더니 정지됐다. 연구팀이 또 다른 광선을 쏘아보내 루비듐을 자극하자 앞서 정지됐던 빛이 복구돼 실험실 밖으로 직진해나갔다.

하우 박사팀도 비슷한 실험방식으로 빛을 정지―보관―재생시켰다. 하우 박사는 1999년 루비듐 대신 나트륨 가스를 매질로 이용해 빛의 속도를 시속 60㎞로 감속시키는 데 성공했었다. 한국에서는 매질을 ‘보즈 아인슈타인 응집상태’로 만드는 실험에 성공한 적이 없다.

이 같은 실험 성과는 차세대 정보통신혁명의 총아로 꼽히고 있는 양자 컴퓨터와 양자 통신 개발에 일대 전기를 가져올 전망이다.

양자 컴퓨터와 양자 통신 시스템을 만들기 위해서는 빛을 일시 저장하는 장치가 필요하기 때문. 정보처리 속도에 대변혁을 가져올 양자 컴퓨터는 개발이 된다면 이론적으로 현재 슈퍼컴퓨터로 수백년 걸리는 계산을 몇 초에 해낼 수 있다. 양자 통신은 완벽한 보안을 가능케 해 도청이 불가능해진다.

<권기태기자>kkt@donga.com