๋งž์ถคํ˜• ์›์ž์…€ Customizable Atomic Cell


OAQ ๋งž์ถคํ˜• ์›์ž์…€(Customizable Atomic Vapor Cell)์€ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์–‘์ž ๊ธฐ์ˆ  ์‘์šฉ ๋ถ„์•ผ๋ฅผ ์œ„ํ•œ ํ•ต์‹ฌ ์†Œ์žฌ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. OAQ๋Š” ๊ณ ๊ฐ์˜ ์š”๊ตฌ์‚ฌํ•ญ์— ์ตœ์ ํ™”๋œ ์›์ž์…€์„ ์„ค๊ณ„ ๋ฐ 

์ œ์ž‘ํ•˜์—ฌ, ์ด๋ฅผ ํ†ตํ•ด ๋ถ„๊ด‘ํ•™, ์–‘์ž ์„ผ์„œ, ์–‘์ž ํ†ต์‹ , ์–‘์ž ์ปดํ“จํŒ… ๋“ฑ ์ฒจ๋‹จ ๊ธฐ์ˆ  ๋ถ„์•ผ์— ํ•„์ˆ˜์ ์ธ ๋ถ€ํ’ˆ์„ ์ œ๊ณตํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ž์—ฐ ๋ฃจ๋น„๋“(Natural Rubidium)๊ณผ ๊ณ ์ˆœ๋„์˜ ๋ฃจ๋น„๋“ 87

(Rubibium Isotope)์„ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ ์ œ์ž‘๋œ OAQ ์›์ž์…€์€ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋ชจ์–‘, ํฌ๊ธฐ, ๋ฒ„ํผ ๊ฐ€์Šค(Buffer Gas)๋ฅผ ์„ ํƒํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์–ด ์ •๋ฐ€์„ฑ๊ณผ ์œ ์—ฐ์„ฑ์„ ๊ทน๋Œ€ํ™”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋˜ํ•œ, ๊ณ ์ง„๊ณต ์ƒํƒœ์™€ ๊ณ ํ’ˆ์งˆ ํ‘œ๋ฉด ์ฒ˜๋ฆฌ ๊ธฐ์ˆ ๋กœ ๋†’์€ ์‹ ๋ขฐ์„ฑ๊ณผ ์„ฑ๋Šฅ์„ ๋ณด์žฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.  

OAQ์˜ ์›์ž์…€์€ ์›์ž๊ธฐ๋ฐ˜ ์–‘์ž ๊ธฐ์ˆ ์˜ ์‹ฌ์žฅ์œผ๋กœ ๊ณ ๊ฐ์˜ ์‹คํ—˜ ํ™˜๊ฒฝ๊ณผ ์‘์šฉ ๋ชฉ์ ์— ๋”ฐ๋ผ ํฌ๊ธฐ(Size), ๋ชจ์–‘(Shape), ๋ฒ„ํผ๊ฐ€์Šค(Buffer Gas) ์กฐ์„ฑ ๋“ฑ ์›์ž์…€์˜ ํŠน์„ฑ์„ ๋งž์ถคํ˜•์œผ๋กœ ์„ค๊ณ„ํ•˜์—ฌ ์ œ์ž‘ํ•ด๋“œ๋ฆฝ๋‹ˆ๋‹ค. ํŠนํžˆ ์ž์ด๋กœ์Šค์ฝ”ํ”„(Gyroscope), ๊ฐ€์†๋„๊ณ„(Acceleroeter), ์ž๊ธฐ ์„ผ์„œ(Magnetometer) ๋“ฑ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์„ผ์„œ ์‹œ์Šคํ…œ์— ๋Œ€ํ•˜์—ฌ OAQ๋Š” ์ตœ์ ์˜ ์›์ž์…€ ์†”๋ฃจ์…˜์„ ์ œ๊ณตํ•ด๋“œ๋ฆฝ๋‹ˆ๋‹ค.


๊ฐ€๊ฒฉ ์˜ต์…˜์— ๋”ฐ๋ผ ์ƒ์ด

์ œ์กฐ๊ตญ ๋Œ€ํ•œ๋ฏผ๊ตญ

์ œ์ž‘๊ธฐ๊ฐ„ ์˜ต์…˜์— ๋”ฐ๋ผ ์ƒ์ด (์ตœ์†Œ 0์ผ~00์ผ ์†Œ์š”)
๋ฐฐ์†ก ์ •๋ณด ๋ฐฐ์†ก ์ผ์ •์€ ๋ณ„๋„ ํ˜‘์˜ ํ•„์š”
๋ฐฐ์†ก ๋ฐฉ์‹ ์ง์ ‘ ๋ฐฐ์†ก


์‚ฌ์šฉํ•˜๊ณ  ์‹ถ์€ ์˜ต์…˜์ด ์žˆ๋‹ค๋ฉด ‘๋งž์ถคํ˜• ์ฃผ๋ฌธ ๋ฐฉ์‹’ ๋ฒ„ํŠผ์„ ํด๋ฆญํ•˜์„ธ์š”.

๋ชฉ์ ์— ๋งž๋Š” ์ œํ’ˆ ์ถ”์ฒœ์„ ๋ฐ›๊ณ  ์‹ถ๋‹ค๋ฉด ‘์˜ต์…˜ ์ œ์•ˆ ๋ฐฉ์‹’ ๋ฒ„ํŠผ์„ ํด๋ฆญํ•˜์„ธ์š”.



OAQ๋Š” ํ•œ๊ตญ๊ณผํ•™๊ธฐ์ˆ ์›(KAIST) ์ถœ์‹  ์—ฐ๊ตฌ์ง„์„ ์ค‘์‹ฌ์œผ๋กœ ๊ตฌ์„ฑ๋œ ์–‘์ž ๊ธฐ์ˆ  ์ „๋ฌธ ๊ธฐ์—…์œผ๋กœ, ํ•œ๊ตญํ‘œ์ค€๊ณผํ•™์—ฐ๊ตฌ์›(KRISS)์˜ ๊ธฐ์ˆ  ์ž๋ฌธ๊ณผ ํ† ๋ก ํ†  ๋Œ€ํ•™๊ต(Univ. of Toronto)์˜ ๊ตญ์ œ์  ๋„คํŠธ์›Œํฌ๋ฅผ ๊ฒฐํ•ฉํ•˜์—ฌ ์–‘์ž ์‚ฐ์—…์„ ์„ ๋„ํ•˜๊ณ  ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์—ฐ๊ตฌ์™€ ์‚ฐ์—…์„ ์•„์šฐ๋ฅด๋Š” ๊นŠ์ด ์žˆ๋Š” ์ „๋ฌธ์„ฑ์„ ๋ฐ”ํƒ•์œผ๋กœ, OAQ๋Š” ์–‘์ž ์„ผ์„œ์™€ ์ฒจ๋‹จ ๊ด‘ํ•™ ์†”๋ฃจ์…˜์„ ํ†ตํ•ด ์—ฐ๊ตฌ์™€ ์‚ฐ์—…์˜ ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์„ ์—ด์–ด๊ฐ€๊ณ  ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. 


OAQ๋Š” ์ง€์†์ ์ธ ํ˜์‹ ๊ณผ ์ „๋ฌธ์„ฑ์„ ํ†ตํ•ด ๊ธ€๋กœ๋ฒŒ ์–‘์ž ๊ธฐ์ˆ  ์‹œ์žฅ์—์„œ ์‹ ๋ขฐ๋ฐ›๋Š” ๋ฆฌ๋”๊ฐ€ ๋˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๋…ธ๋ ฅํ•˜๊ณ  ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.



์ œํ’ˆ๋ช… : ๋งž์ถคํ˜• ์›์ž์…€(Customizable Atomic Cell)

OAQ์˜ ๋งž์ถคํ˜• ์›์ž์…€์€ ์–‘์ž ์„ผ์„œ, ์–‘์ž ํ†ต์‹ , ์–‘์ž ์ปดํ“จํŒ… ๋“ฑ ์ฒจ๋‹จ ๊ธฐ์ˆ  ๋ถ„์•ผ๋ฅผ ์œ„ํ•œ ํ•ต์‹ฌ ๋ถ€ํ’ˆ์œผ๋กœ, ๋ถ„๊ด‘ํ•™์  ์‘์šฉ์—์„œ๋„ ํƒ์›”ํ•œ ์„ฑ๋Šฅ์„ ์ œ๊ณตํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.
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๋ชจ๋“  ์›์ž์…€์€ 10โปโธ Torr์˜ ๊ณ ์ง„๊ณต ํ™˜๊ฒฝ์—์„œ ์˜ค์—ผ ๋ฌผ์งˆ์„ ์ œ๊ฑฐํ•˜๊ณ , ARC(Anti-Reflecting Coating) ์ฒ˜๋ฆฌ๋ฅผ ํ†ตํ•ด ๊ด‘ํ•™์  ์„ฑ๋Šฅ๊ณผ ์‹ ๋ขฐ์„ฑ์„ ๊ทน๋Œ€ํ™”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.
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๋งž์ถคํ˜• ์›์ž์…€ Customizable Atomic Cell


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๊ฐ€๊ฒฉ ์˜ต์…˜์— ๋”ฐ๋ผ ์ƒ์ด

์ œ์กฐ๊ตญ ๋Œ€ํ•œ๋ฏผ๊ตญ

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์ œํ’ˆ๋ช… : ๋งž์ถคํ˜• ์›์ž์…€(Customizable Atomic Cell)

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๋ชจ๋“  ์›์ž์…€์€ 10^-8 Torr์˜ ๊ณ ์ง„๊ณต ํ™˜๊ฒฝ์—์„œ ์˜ค์—ผ ๋ฌผ์งˆ์„ ์ œ๊ฑฐํ•˜๊ณ , ARC(Anti-Reflecting Coating) ์ฒ˜๋ฆฌ๋ฅผ ํ†ตํ•ด ๊ด‘ํ•™์  ์„ฑ๋Šฅ๊ณผ ์‹ ๋ขฐ์„ฑ์„ ๊ทน๋Œ€ํ™”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ž์—ฐ ๋ฃจ๋น„๋“(Nat

ural Rubidium), ๊ณ ์ˆœ๋„ ๋ฃจ๋น„๋“(87Rb), ์งˆ์†Œ(Nโ‚‚), ์•„๋ฅด๊ณค(Ar), ๋„ค์˜จ(Ne), ์ œ๋…ผ(Xe) ๋“ฑ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์ถฉ์ง„ ๋ฌผ์งˆ์„ ์ง€์›ํ•˜๋ฉฐ, ๋งž์ถคํ˜• ๋””์ž์ธ๊ณผ ์ถฉ์ง„๊ด€ ๊ธธ์ด ์กฐ์ •์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜์—ฌ ๊ณ ๊ฐ์˜ ์—ฐ๊ตฌ ๋ฐ ์‹คํ—˜ ํ™˜๊ฒฝ์— ์ตœ์ ํ™”๋œ ์†”๋ฃจ์…˜์„ ์ œ๊ณตํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

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