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우주는 빛과 물질로 이루어져 있습니다. 노을이 빨갛게 보이는 이유부터 최첨단 반도체와 양자 기술에 이르기까지—우리 일상생활 속 거의 모든 물리 현상과 첨단 기술은 빛과 물질의 특성에서 비롯된다고 해도 과언이 아닙니다. UNIST 물리학과 양자물질 및 광학 그룹은 이러한 빛과 물질의 근본적인 특성과 그 상호작용을 탐구하며, 나아가 새로운 응용 가능성을 발굴하는 것을 목표로 하고 있습니다.
빛과 물질 연구에서 특히 흥미로운 점은 이들이 서로 독립적으로 존재하지 않고 강하게 상호작용한다는 사실입니다. UNIST는 전통적인 응집물질 물리와 광학을 넘어, 빛-물질 융복합 영역에서 나타나는 새로운 양자 현상을 집중적으로 연구합니다. 이는 많은 물리학과가 두 분야를 분리하여 연구하는 것과 차별화되는 점으로, 세부 분야 간의 유기적 융합을 통해 새로운 물리 현상과 미래 기술의 가능성을 열어가고 있습니다. 본 그룹은 응집물질, 나노 및 양자 광학, 그리고 양자 정보 등 다양한 전문성을 가진 교수진이 활발히 협력하는 다학제적 연구 환경을 갖추고 있습니다.
양자물질 및 광학 그룹은 빛과 물질과 같은 양자계의 근본적인 성질의 이해부터 첨단 양자 기술에의 응용에 이르기까지 폭넓은 분야를 연구하고 있습니다. 최근에는 물질과 빛에서 나타나는 양자역학적인 성질을 활용하여 양자 컴퓨팅, 양자 센싱, 양자 통신, 양자 네트워크 등 미래 양자기술을 개발하는 연구가 활발히 진행중에 있습니다. 양자 정보 이론, 초전도 큐비트, 단일 및 얽힘 양자 광원, 확장성 있는 양자 큐비트 소재/소자 기술, 다체계 위상 양자 큐비트 기술 등이 그 예입니다. UNIST 양자물질 및 광학 그룹은 양자 과학의 새로운 프론티어를 개척하며, 양자기술의 실현을 위한 기반 연구와 응용기술 개발을 선도하고 있습니다.
The universe is made of light and matter. From the reddish glow of a sunset to cutting-edge semiconductors and quantum technologies, nearly all physical phenomena and advanced technologies in our daily lives arise from the properties of light and matter as well as their interactions. At UNIST, the Quantum Materials and Optics Group in the Department of Physics aims to investigate the fundamental properties of light and matter and their interactions, while also proposing new possibilities for technological applications.
One of the most fascinating aspects of this field is that light and matter do not behave independently—they strongly interact with each other. UNIST places a strong focus on these light–matter interactions, going beyond the traditional boundaries of condensed matter physics and optics. We investigate emerging quantum phenomena at their intersection, setting ourselves apart from other physics departments where these fields are typically studied independently. Our group is composed of faculty members with diverse expertise in condensed matter physics, nano- /quantum optics, and quantum information, enabling vibrant and collaborative multidisciplinary research.
The Quantum Materials and Optics Group conducts a broad range of research, spanning from the fundamental understanding of quantum systems to the development of cutting-edge quantum technologies. Recent efforts include utilizing quantum mechanical properties of materials and light for breakthroughs in quantum computing, sensing, communication, and networks. Topics of active research include quantum information theory, superconducting qubits, single-photon and entangled light sources, materials and devices for scalable quantum qubit, and many-body topological quantum qubit systems. Through these efforts, the Quantum Materials and Optics Group at UNIST is pioneering new frontiers in quantum science and leading the development of foundational and applied quantum technologies.