신호 스탠퍼드, 극저온 없이 작동하는 실온 나노 광소자 개발

요약

스탠퍼드 연구팀이 극저온 냉각 없이 실온에서 작동하는 나노스케일 광소자를 개발해 2026년 5월 30일 네이처 커뮤니케이션스(2025년, 17권 1호, DOI: 10.1038/s41467-025-66502-4)에 발표했다. 책임저자는 재료공학과 제니퍼 디온 교수이며, 박사후연구원 펑 판이 제1저자, 팡 리우와 토니 하인츠가 전이금속 디칼코게나이드(TMDC) 전문가로 참여했다. 이 소자는 나노패턴 실리콘 기판 위에 이황화몰리브덴(MoSe2) 박막층을 패턴화해 만들었으며 나노구조 크기는 가시광선 파장과 비슷하고, 광자와 전자 간 얽힘을 일으켜 양자정보 시스템용 큐비트를 생성할 수 있다. 펑 판은 "광자가 코르크스크루 형태로 회전하며... 이 회전하는 광자를 이용해 양자컴퓨팅의 핵심인 전자에 스핀을 부여할 수 있다"고 설명했고, 이 기술을 일상 전자기기에 소형화하는 데는 "10년 이상 걸리는 계획"이라고 밝혔다. 냉각 요건 제거 여부가 이런 소자의 실험실 밖 사용을 가르며, 보안 통신·고급 센싱·고성능 컴퓨팅·인공지능 등에 응용될 수 있다.