Joseph F. Keithley Award 2018

안드레아스 하인리히 단장, 2018 조셉 F. 키슬리 상 수상

혁신적인 주사터널링현미경(STM) 기술 개발로 미국물리학회에서 수여

수상자 : Dr. Andreas Heinrich, Dr. Joseph Stroscio, Dr. Wilson Ho

상 이름 : 2018년 조셉 F. 키슬리 상 (2018 Joseph F. Keithley Award For Advances in Measurement Science)

주관기관 : 미국물리학회(APS)

상 개요 : 측정 기술이나 장비를 개발하여 물리학계에 큰 영향을 준 물리학자에게 수여

수상 일정 : 2018년 3월 5일, 미국 로스엔젤레스에서 개최되는 미국물리학회

상금 : $5000

수상자 발표일 : 2017년 10월 23일
기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 양자나노과학연구단 안드레아스 하인리히(Andreas Heinrich) 단장(이화여대 석좌교수)이 5일 미국 로스엔젤레스에서 2018년 조셉 F. 키슬리 상(2018 Joseph F. Keithley Award For Advances in Measurement Science)을 수상했다.

조셉 F. 키슬리 상은 혁신적인 측정 기술이나 장비를 개발하여 물리학계에 큰 영향을 준 물리학자에게 미국물리학회에서 수여하는 권위 있는 상이다. 1998년부터 20년 간 25명의 영향력 있는 과학자가 측정 과학의 발전(Advances in Measurement Science) 분과에서 이 상을 수상했다. 안드레아스 하인리히 단장은 주사터널링현미경(STM)으로 개별 원자의 스핀을 측정하는 법을 개발하여 측정 과학의 다양한 돌파구를 마련한 공로로 올해 수상했다. 이번에 함께 수상한 조셉 스트로스키오(Joseph Stroscio)는 극저온의 STM 측정법을, 윌슨 호(Wilson Ho)는 STM으로 분자의 진동 상태를 측정하는 방법을 개발했다.

안드레아스 하인리히 단장은 표면 위 원자들의 양자적 특성을 연구한다. 중장기적으로 원자를 완벽히 제어하여 양자컴퓨팅의 기본 단위인 큐비트를 구현하는 것을 목표로 삼고 있다. 또한 현재의 상용화된 메모리에 비해 저장 밀도를 1000배 높이는 기술적인 도약을 제시하기도 했다. 2017년 3월에는 원자 단 한 개에 정보의 단위인 1비트를 읽고 쓰는 데 성공해 네이처 지에 발표한 것이다.

안드레아스 하인리히 단장 소개

안드레아스 하인리히(Andreas Heinrich) 단장은 독일 국적자로 2017년 1월부터 IBS 양자나노과학 연구단(Center for Quantum Nanoscience)을 이끌고 있다. 2016년 이화여대 물리학전공 석좌교수로 부임한 그는 미국 캘리포니아 산호세에 위치한 IBM 알마덴 연구소에서 1998년부터 약 20년간 고체물리학 연구에 집중해 왔다.

하인리히 단장은 단일 원자의 위치 및 양자상태 제어 분야를 선도하는 연구자다. 특히 주사 터널링 현미경(Scanning Tunneling Microscope, STM)을 이용한 양자스핀 조작에 있어 세계 최고 권위자로 인정받고 있다. 2017년 홀뮴 원자 한 개로 1비트를 안정적으로 읽고 쓰는 데 성공해 네이처(Nature)에 발표했다. 현재 상용화된 메모리는 1비트 구현에 약 십만 개의 원자가 필요하다. 이번 성과는 하인리히 단장이 IBM 재직 시절 주도했으며, 사실상 이보다 작은 저장 단위는 이론적으로 불가능하다.

위 네이처의 1편을 비롯, 사이언스(Science)에 9편의 논문을 게재했으며 모든 논문들이 높은 인용빈도수를 기록 중이다. 관련 분야 학회의 연사로 80회가 넘게 초빙되었고 활발한 국제 공동 연구를 통해 유수의 논문 실적을 보유했다. IBM 연구소의 그룹 리더로 있는 동안 산업 현장과 순수 학문의 연결 다리 역할을 훌륭히 소화하며 과학문화 확산에도 앞장서왔다. 특히 청소년과 대중을 대상으로 강연 등을 펼치며 기초 과학의 중요성을 여러 차례 피력해왔다. 2013년 STM으로 구리 기판 위 일산화탄소(CO) 분자들을 하나씩 일일이 옮겨 만든 스톱모션 애니매이션 ‘소년과 그의 원자 (A boy and his atom)’ (https://youtu.be/oSCX78-8-q0)로 칸 국제광고제 황금사자상을 받기도 했다. 이 영상은 기네스북에 세계에서 가장 작은 영화로 등재되었다.

그는 앞으로 양자나노과학 연구단을 이끌며 원자 단위의 양자적 특성 연구에 집중할 계획이다. 중장기적으로 양자컴퓨팅의 정보 기본단위인 큐비트(Qubit)의 원자수준 제어 성공을 목표로 한다. 하인리히 단장은 “세상을 이루는 가장 작은 요소인 원자(原子)를 연구함으로써 기초과학이 경제성장을 이끄는 원동력이 되기를 기대한다”고 포부를 밝혔다.

양자컴퓨터는 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 성능을 발휘해 미래의 첨단기술의 패러다임을 바꿀 것으로 기 대된다. IBM, 구글을 비롯해 최근 마이크로소프트사도 연구 인력을 대거 영입해 양자컴퓨터 개발에 박차를 가하고 있는 상황이다. 양자컴퓨터의 핵심 기술은 큐비트를 만들 양자를 찾고 이를 제어하는 데 집중되어 있어 하인리히 단장의 연구가 더욱 기대된다.
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