신호 세계 최초 전광학 광자 시간 결정, 테라헤르츠 손실 절반으로 절감

요약

프랑스 에콜 폴리테크니크·콜레주 드 프랑스와 독일 헬름홀츠젠트룸 드레스덴로센도르프(HZDR) 공동연구진이 세계 최초의 전광학 광자 시간 결정을 구현해 2026년 7월 31일 네이처에 발표했다. 기존 광자 결정이 원자를 공간적으로 배열해 빛을 조절하는 것과 달리, 이 소재는 마이크로미터급 금 구조와 인듐안티모나이드 반도체로 이뤄진 플라즈모닉 메타물질로서 광학 특성을 시간축에서 주기적으로 변조한다. 연구진은 HZDR의 TELBE 초방사 테라헤르츠 광원을 이용해 새로운 광-물질 상호작용 영역을 구현했으며, 테라헤르츠 광자 손실을 50% 이상 절감했다. 이 성과는 그동안 실용화가 어려웠던 소형·튜너블 테라헤르츠 레이저 개발의 구체적 경로를 제시한다. 제1저자 팅원 궈는 광자 결정을 "공간에서 시간으로" 확장해 빛 제어와 증폭의 새로운 차원을 열었다고 밝혔다. 초고속 광컴퓨팅, 차세대 통신, 의료영상 등에 응용될 잠재력이 거론된다.