bjiu의 유용한 이야기

양자 컴퓨터(quantum computer)는 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적인 현상을 활용하여 자료를 처리하는 계산 기계이다. 또한 그러한 방법을 '양자 컴퓨팅'(quantum computing)이라고도 한다.양자 컴퓨팅은 컴퓨터 과학, 물리학, 수학의 여러 측면으로 이루어진 종합적 분야로서 양자역학을 활용해 기존의 컴퓨터보다 빠르게 복잡한 문제를 해결할 수 있다. 고전적인(전통적인) 컴퓨터에서 자료의 양은 비트로 측정된다. 양자 컴퓨터에서 자료의 양은 큐비트로 측정된다. 양자 계산의 기본적인 원칙은 입자의 양자적 특성이 자료를 나타내고 구조화할 수 있다는 것과 양자적 메카니즘이 고안되어 이러한 자료들에 대한 연산을 수행할 수 있도록 만들어질 수 있다는..

크리스퍼 (CRISPR, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) 시스템은 세균 등에서 발견되는 적응 면역 기작으로, 현재는 이를 응용한 유전체 편집 기술인 3세대 유전자 가위(RGENs, RNA-guided engineered nucleases)로 더욱 잘 알려져 있다. 초창기의 크리스퍼는 단순히 DNA를 절단하기 위해 사용되었다. 그 뒤 크리스퍼는 사람 유전체에 완전히 새로운 DNA 절편이나 유전자 전체를 삽입하여 기존의 유전정보를 다른 것으로 바꾸기 위한 기술로 개발하는 과정에 있다. 이러한 기술이 개발된다면 크리스퍼는 유전 질환 외 다른 건강 문제를 치료하는 데에도 널리 사용될 수 있다. 관련기사 종래의 유전체 편집 기법에 비해 월등..

거리를 다니다 보면 많은 사람이 이어폰이나 헤드폰을 사용하고 있음을 알 수 있다. 그렇지만 음량을 지나치게 높이거나 사용 시간이 길어질 경우 청력이 손상되기 십상이다. 문제는 청력이 한 번 손상되면 원래대로 회복하기가 쉽지 않다는 점이다. 이런 상황에서 미국 서던 캘리포니아대(USC) 의대 줄기세포 연구팀은 물고기와 도마뱀 등 일부 동물들이 청각이 손상됐을 때 자연적으로 청력을 재생할 수 있는 핵심 유전자 조절 인자를 발견했다고 밝혔다. 청력 손실과 청력 이상으로 인한 균형 장애가 있는 환자의 청각 세포 재생에 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.  내이(內耳)에는 소리를 감지하는 감각 세포와 감각 세포가 활성화될 수 있는 환경을 조성하는 지원 세포, 두 종류의 세포가 있다. 물고기나 도마뱀과 같이 재생..

양자역학을 설명하고자 할 때 역사적 흐름에 따라 설명하는 경우가 많다. 양자역학 발전 순서대로 시행 착오를 그대로 되풀이하면서 이론을 이해하는 방식이다. 생소한 개념이 많은 양자역학을 무지에서 시작하는 역사적 흐름을 따라가며 설명하기에 이해가 쉬운 면은 있다. 하지만 양자역학의 계산방법을 익히는 데에 적합하지 않고 체계적이지 않다. 따라서, 보다 체계적인 연역적인 스타일로 설명이 시도되기도 하지만, 양자역학은 여러 사람이 기여한 이론이라서 연역적인 형태로 구성하여 가르치기 어려우며, 양자역학이 필요한 이유나 양자역학 계산 방법이 탄생한 역사적 맥락을 간과하여 물리적 직관을 주지 못한다는 단점이 있다.  어떤 에너지나 물질이 계(system) 내에서 불연속적이라는 주장은 현대물리학 등장 이전에도 있었는데,..

[N형 도핑, P형 도핑] N형 도핑의 목적은 물질에 운반자 역할을 할 전자를 많이 만드는 것이다. 실리콘(Si)의 경우를 생각해보자. Si원자는 원자가 전자 4개를 가지고 있고, 각 원자는 주변의 Si원자 4개와 공유결합을 이루고 있다. 만약 이 Si 원자의 결정구조에 원자가 전자가 5개인 원자(주기율표의 15족에 있는 원자 : 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb), 비스무트(Bi))가 들어간다면, 그 추가된 원자는 공유결합 4개를 갖고, 결합하지 않은 전자를 하나 갖게 된다. 이 여분의 전자는 원자에 약하게 구속 돼 있어서 쉽게 전도띠로 올라갈 수 있다. 상온에서, 이런 전자는 사실상 전부 들떠서 전도띠로 올라가게 된다. 이런 전자가 들뜨는 것은 양공을 만들어내지 않기 때문에, N형 도핑을 한 물..

규소, 실리콘, Silicon, 14Si14S규소/실리콘硅素, Silicon분류준금속상태고체원자량28.085밀도2.33 g/cm3녹는점1414 °C끓는점3265 °C용융열50.21 kJ/mol증발열383 kJ/mol원자가4이온화에너지786.5, 1577.1, 3231.6 kJ/mol전기음성도1.9전자친화도133.6 kJ/mol발견J. J. Berzelius (1824)CAS 등록번호7440-21-3 이전 원소알루미늄(Al)다음 원소인(P) 물리적 속성상태                    고체녹는점                 1687 K(1414°C, 2577°F)끓는점                 3538K(3265°C, 5909°F)밀도(20° C)          2.329085 g/cm3[3]융..

비행기에 작용하는 힘은 모두 네 가지다. 물체를 아래에서 위로 뜨게 하는 힘인 '양력(Lift)', 물체를 뒤로 당기는 힘인 '항력(Drag)', 물체를 앞으로 가게 하는 '추력(Thrust)', 그리고 물체를 지상으로 당기는 '중력(Weight)'이 그것이다. 이 중 물체가 하늘에 뜨게 직접적으로 관여하는 힘은 양력이다. 곧 비행기가 하늘에 뜨게 하려면 양력을 키우면 되는 것이고, 이 힘을 중력보다 크게 만들면 되는 것이다. 우리가 날개를 자세히 살펴보면 비행기 날개는 평평하지가 않다는 것을 알 수 있다. 이를 에어포일(Airfoil)이라 부르는데, 길쭉한 타원형으로 생겼는데 잘 보면 아랫부분과 윗부분 생긴 것이 다르다. 여기에 양력 발생의 기본 원리가 숨겨져 있다.  [베르누이의 정리]전통적으로 이 ..

[트랜지스터의 구성 ]  접합 트랜지스터는 [그림 1]과 같이 구성돼 있다. 얇은 n형 반도체를 p형 반도체 사이에 끼워 넣은 것을 p-n-p형 트랜지스터라고 하며, 얇은 p형 반도체를 n형 반도체 사이에 끼워 넣는 것을 n-p-n형 트랜지스터라고 한다. p와 n, 정공과 전자를 바꿔 놓으면 p-n-p이건, n-p-n이건 트랜지스터로써의 동작은 똑같은 것이 된다. (a)는 p-n-p형 트랜지스터의 모형이고, 양쪽 p형 전극을 붙여, 한쪽을 이미터(Emitter: E), 다른 쪽을 컬렉터(Collector: C)라고 부른다. 그리고 중앙의 얇은 n형은 베이스(Base: B)라고 부른다.  (b)는 n-p-n형의 구성을 나타낸 것이다. 또한 트랜지스터 각 그림 기호의 전극 옆에는 일반적으로 문자 기호 E, ..

반도체, 半導體, semiconductor 상온에서 전기 전도율이 구리 같은 도체(전도체)하고 애자, 유리 같은 부도체(절연체)의 중간 정도인 물질이다. 가해진 전압이나 열, 빛의 파장 등에 의해 전도도가 바뀐다. 일반적으로는 규소 결정에 불순물을 넣어서 만든다. 주로 증폭 장치, 계산 장치 등을 구성하는 집적회로를 만드는 데에 쓰인다. 반도체는 매우 낮은 온도에서는 부도체처럼 동작하고 실온에서는 도체처럼 동작한다. 다만 반도체는 부도체처럼 동작할 때와 도체처럼 동작할 때 각각 부도체나 도체와 다른 점이 있다. 부도체하고의 차이점으로는 띠틈이 커 전자가 전도띠로 잘 올라가지 못하는 부도체와 달리 에너지 띠간격이 충분히 작아 실온에서 전자가 쉽게 전도띠로 올라갈 수 있다는 점이 있으며 도체와의 차이점으로는..