[유읽사]손안의 우주를 탐험하는 물리학자, 김은아 교수 이야기

손안의 우주를 탐험하는 물리학자, 김은아 교수 이야기

우리 주변의 물질들은 모두 '양자 역학'이라는 법칙을 따르는 전자들의 사회로 이루어져 있다는 사실, 알고 계셨나요? 🤔 마치 밤하늘의 별처럼 무수히 많은 전자들이 모여서 물질의 성질을 결정하는데, 이들의 움직임을 연구하는 학문이 바로 '양자 다체계 이론'입니다.

오늘은 일상 속 궁금증에서 출발하여 세계적인 물리학자로 성장한 김은아 교수의 이야기를 소개합니다. 😊

김은아 교수는 어릴 때부터 '왜 물을 얼리면 부피가 커질까?' 와 같은 질문들을 끊임없이 던지며 과학에 대한 호기심을 키웠습니다. ❄️ 그녀는 눈에 보이지 않는 전자들의 세계에 매료되었고, 이들의 움직임을 이해하는 것이야말로 물질의 성질을 파악하는 핵심이라는 것을 깨달았습니다.

1.    어린 시절의 호기심:

o    김은아 교수는 어릴 때부터 물이 어는 현상처럼 일상 속 궁금증을 통해 양자 다체계 이론에 대한 감을 잡았다고 합니다.

o    물질의 성질, 즉 물성은 전자들의 사회 현상으로, 그 사회의 헌법은 양자 역학이라는 것을 깨달았습니다.

2.    양자 다체계 이론:

o    수많은 전자가 양자 역학을 따르는 사회, 즉 전자들의 사회 현상을 연구하는 학문입니다.

o    전자들의 사회 현상은 물질이 환경에 따라 다른 성질을 띄게 만듭니다. (ex. 고온 초전도체)

3.    양자 컴퓨터 시대:

o    과거에는 고전 컴퓨터로 전자의 움직임을 예측하는 데 한계가 있었지만, 양자 컴퓨터의 등장으로 새로운 가능성이 열렸습니다.

o    리처드 파인만의 아이디어를 바탕으로 양자 컴퓨터를 활용한 양자 다체계 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

o    100년 전 물리학자들이 꿈꾸던 실험을 현실에서 할 수 있는 특별한 시대를 살고 있습니다.

4.    인공지능과의 결합:

o    아직 초기 단계인 양자 컴퓨터를 효율적으로 활용하기 위해 인공지능과의 결합이 필수적입니다.

o    김은아 교수 연구팀은 인공지능 언어 모델의 원리를 이용하여 양자 컴퓨터의 측정 결과를 분석하는 시스템을 개발했습니다.

o    인공지능과 양자 컴퓨터의 융합 연구는 앞으로 더욱 중요해질 것입니다.

 

5.    학문 간 협력:

o    양자 컴퓨터는 빠르게 발전하고 있으며, 이를 활용하기 위해 다양한 분야의 연구자들이 협력해야 합니다.

o    양자 하드웨어, 인공지능, 양자 컴퓨터를 필요로 하는 문제들이 있는 분야의 연구자들이 서로 소통하고 협력하는 것이 중요합니다.

김은아 교수는 "우리는 100년 전 물리학자들이 꿈만 꾸던 실험들을 할 수 있는 특별한 시간 속에 살고 있다" 며 양자 컴퓨터 시대에 대한 기대감을 드러냈습니다. ✨ 하지만 아직 초기 단계인 양자 컴퓨터를 제대로 활용하기 위해서는 인공지능, 양자 하드웨어, 응용 수학 등 다양한 분야의 협력이 필수적이라고 강조합니다.

 

"지나칠 수도 있는 궁금증을 끝까지 파고드는 데서 행복을 찾는 이웃이 과학자" 라는 김은아 교수의 말처럼, 과학자들의 끊임없는 탐구와 열정이 우리 삶을 더욱 풍요롭게 만들어 줄 것입니다.

 

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