
๋ง์ถคํ ์์์ Customizable Atomic Cell
OAQ ๋ง์ถคํ ์์์ (Customizable Atomic Vapor Cell)์ ๋ค์ํ ์์ ๊ธฐ์ ์์ฉ ๋ถ์ผ๋ฅผ ์ํ ํต์ฌ ์์ฌ์ ๋๋ค. OAQ๋ ๊ณ ๊ฐ์ ์๊ตฌ์ฌํญ์ ์ต์ ํ๋ ์์์ ์ ์ค๊ณ ๋ฐ
์ ์ํ์ฌ, ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ถ๊ดํ, ์์ ์ผ์, ์์ ํต์ , ์์ ์ปดํจํ ๋ฑ ์ฒจ๋จ ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ์ ํ์์ ์ธ ๋ถํ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์์ฐ ๋ฃจ๋น๋(Natural Rubidium)๊ณผ ๊ณ ์๋์ ๋ฃจ๋น๋ 87
(Rubibium Isotope)์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ์๋ OAQ ์์์
์ ๋ค์ํ ๋ชจ์, ํฌ๊ธฐ, ๋ฒํผ ๊ฐ์ค(Buffer Gas)๋ฅผ ์ ํํ ์ ์์ด ์ ๋ฐ์ฑ๊ณผ ์ ์ฐ์ฑ์ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค. ๋ํ, ๊ณ ์ง๊ณต ์ํ์ ๊ณ ํ์ง ํ๋ฉด ์ฒ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ๋ก ๋์ ์ ๋ขฐ์ฑ๊ณผ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค.
OAQ์ ์์์
์ ์์๊ธฐ๋ฐ ์์ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฅ์ผ๋ก ๊ณ ๊ฐ์ ์คํ ํ๊ฒฝ๊ณผ ์์ฉ ๋ชฉ์ ์ ๋ฐ๋ผ ํฌ๊ธฐ(Size), ๋ชจ์(Shape), ๋ฒํผ๊ฐ์ค(Buffer Gas) ์กฐ์ฑ ๋ฑ ์์์
์ ํน์ฑ์ ๋ง์ถคํ์ผ๋ก ์ค๊ณํ์ฌ ์ ์ํด๋๋ฆฝ๋๋ค. ํนํ ์์ด๋ก์ค์ฝํ(Gyroscope), ๊ฐ์๋๊ณ(Acceleroeter), ์๊ธฐ ์ผ์(Magnetometer) ๋ฑ ๋ค์ํ ์ผ์ ์์คํ
์ ๋ํ์ฌ OAQ๋ ์ต์ ์ ์์์
์๋ฃจ์
์ ์ ๊ณตํด๋๋ฆฝ๋๋ค.
๊ฐ๊ฒฉ ์ต์ ์ ๋ฐ๋ผ ์์ด
์ ์กฐ๊ตญ ๋ํ๋ฏผ๊ตญ
์ ์๊ธฐ๊ฐ ์ต์
์ ๋ฐ๋ผ ์์ด (์ต์ 0์ผ~00์ผ ์์)
๋ฐฐ์ก ์ ๋ณด ๋ฐฐ์ก ์ผ์ ์ ๋ณ๋ ํ์ ํ์
๋ฐฐ์ก ๋ฐฉ์ ์ง์ ๋ฐฐ์ก
์ฌ์ฉํ๊ณ ์ถ์ ์ต์ ์ด ์๋ค๋ฉด ‘๋ง์ถคํ ์ฃผ๋ฌธ ๋ฐฉ์’ ๋ฒํผ์ ํด๋ฆญํ์ธ์.
๋ชฉ์ ์ ๋ง๋ ์ ํ ์ถ์ฒ์ ๋ฐ๊ณ ์ถ๋ค๋ฉด ‘์ต์ ์ ์ ๋ฐฉ์’ ๋ฒํผ์ ํด๋ฆญํ์ธ์.
OAQ๋ ํ๊ตญ๊ณผํ๊ธฐ์ ์(KAIST) ์ถ์ ์ฐ๊ตฌ์ง์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์์ ๊ธฐ์ ์ ๋ฌธ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก, ํ๊ตญํ์ค๊ณผํ์ฐ๊ตฌ์(KRISS)์ ๊ธฐ์ ์๋ฌธ๊ณผ ํ ๋ก ํ ๋ํ๊ต(Univ. of Toronto)์ ๊ตญ์ ์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์์ ์ฐ์ ์ ์ ๋ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐ์ ์ ์์ฐ๋ฅด๋ ๊น์ด ์๋ ์ ๋ฌธ์ฑ์ ๋ฐํ์ผ๋ก, OAQ๋ ์์ ์ผ์์ ์ฒจ๋จ ๊ดํ ์๋ฃจ์ ์ ํตํด ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐ์ ์ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด์ด๊ฐ๊ณ ์์ต๋๋ค.
OAQ๋ ์ง์์ ์ธ ํ์ ๊ณผ ์ ๋ฌธ์ฑ์ ํตํด ๊ธ๋ก๋ฒ ์์ ๊ธฐ์ ์์ฅ์์ ์ ๋ขฐ๋ฐ๋ ๋ฆฌ๋๊ฐ ๋๊ธฐ ์ํด ๋ ธ๋ ฅํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
์ ํ๋ช
: ๋ง์ถคํ ์์์
(Customizable Atomic Cell)
OAQ์ ๋ง์ถคํ ์์์
์ ์์ ์ผ์, ์์ ํต์ , ์์ ์ปดํจํ
๋ฑ ์ฒจ๋จ ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ๋ฅผ ์ํ ํต์ฌ ๋ถํ์ผ๋ก, ๋ถ๊ดํ์ ์์ฉ์์๋ ํ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
ํน์ ์์ ๋๋ ๋ถ์ ํํฉ๋ฌผ์ ์ฆ๊ธฐ๋ฅผ ํฌํจํ๋ฉฐ, ๊ณ ์ ํ ํก์ ์คํํธ๋ผ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ๊ฐ๋ณ ๋ค์ด์ค๋ ๋ ์ด์ ๋ณด์ , ์ฃผํ์ ์์ ํ, ํ์ฅ๊ณ ๋ณด์ ๋ฑ ๋ค์ํ ์์ฉ์ ์ต์ ํ๋์ด ์์ต๋๋ค.
๋ชจ๋ ์์์
์ 10โปโธ Torr์ ๊ณ ์ง๊ณต ํ๊ฒฝ์์ ์ค์ผ ๋ฌผ์ง์ ์ ๊ฑฐํ๊ณ , ARC(Anti-Reflecting Coating) ์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ํตํด ๊ดํ์ ์ฑ๋ฅ๊ณผ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๊ทน๋ํํฉ๋๋ค.
์์ฐ ๋ฃจ๋น๋(Natural Rubidium), ๊ณ ์๋ ๋ฃจ๋น๋(โธโทRb), ์ง์(Nโ), ์๋ฅด๊ณค(Ar), ๋ค์จ(Ne), ์ ๋
ผ(Xe) ๋ฑ ๋ค์ํ ์ถฉ์ง ๋ฌผ์ง์ ์ง์ํ๋ฉฐ, ๋ง์ถคํ ๋์์ธ๊ณผ ์ถฉ์ง๊ด ๊ธธ์ด ์กฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํ์ฌ
๊ณ ๊ฐ์ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐ ์คํ ํ๊ฒฝ์ ์ต์ ํ๋ ์๋ฃจ์
์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
OAQ์ ์์์
์ ํฌ๊ธฐ(Size), ๋ชจ์(Shape), ๋ฒํผ ๊ฐ์ค(Buffer Gas) ๊ตฌ์ฑ ๋ฑ ๊ณ ๊ฐ ์๊ตฌ์ฌํญ์ ๋ฐ๋ผ ์ค๊ณ ๋ฐ ์ ์๋ฉ๋๋ค.
ํ๋น
, ์ค๋ฆฐ๋, ๊ตฌ ํํ๋ฅผ ํฌํจํ ๋ค์ํ ๋์์ธ๊ณผ ์ฌ์ง(๋ณด๋ก์ค๋ฆฌ์ผ์ดํธ ๋ฐ ์์)์ ์ ๊ณตํ์ฌ ๋์ ๋ด๊ตฌ์ฑ๊ณผ ํฌ๊ณผ์จ์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค.
์ด ์์์
์ ํนํ ์์ด๋ก์ค์ฝํ(Gyroscope), ๊ฐ์๋๊ณ(Accelerometer), ์๊ธฐ ์ผ์(Magnetometer) ๋ฑ ๊ณ ๋์ ์ ๋ฐ๋๊ฐ ์๊ตฌ๋๋ ์ผ์ ์์คํ
์ ์ต์ ํ๋์ด ์์ผ๋ฉฐ,
์์ ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐ์
์ ์ฑ๊ณต์ ์ํ ๋ง์ถคํ ์๋ฃจ์
์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
OAQ๋ ๊ณ ๊ฐ์ ์๊ตฌ์ ๋ฐ๋ผ ์์์ ์ ์ค๊ณํ๋ฉฐ, ์คํ ํ๊ฒฝ๊ณผ ์์ฉ ๋ชฉ์ ์ ์ต์ ํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์ ํ์ ํตํด ๊ณผํ๊ณผ ์ฐ์ ๋ฐ์ ์ ๊ธฐ์ฌํฉ๋๋ค.