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양자컴퓨터 PPT2025.01.161. 양자컴퓨터 등장배경 오늘날 트랜지스터 기술이 발달하면서 트랜지스터 크기가 점점 작아지고 있습니다. 하지만 트랜지스터가 원자 크기에 가까워지면 양자 터널 현상으로 인해 비트 역할을 하지 못하게 됩니다. 이에 따라 컴퓨터 성능을 높이기 위한 새로운 돌파구로 양자컴퓨터가 등장하게 되었습니다. 2. 양자컴퓨터 구조 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터의 비트와 달리 큐비트라는 데이터 구조를 사용합니다. 큐비트는 0과 1의 중첩 상태를 가지며, 측정 시 확률적인 결과를 얻게 됩니다. 양자컴퓨터는 이러한 큐비트의 특성을 활용하여 병렬 처리를 수행할 ...2025.01.16
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일반물리학실험: 운동량보존 법칙과 뉴턴 역학2025.11.151. 뉴턴 역학 뉴턴이 발표한 힘과 가속도의 관계를 연구하는 분야로, 원자 크기부터 거대한 천체 운동까지 적용할 수 있다. 현대에는 뉴턴 역학을 특수 상대성이론과 양자역학의 특별한 경우로 보고 있으며, 광속에 가까운 속도나 원자크기 영역에서는 각각 아인슈타인의 특수 상대성이론과 양자역학을 사용해야 한다. 2. 뉴턴 제1법칙 (관성의 법칙) 물체에 힘이 작용하지 않으면 물체의 속도는 변하지 않는다는 법칙이다. 알짜힘이 0이면 정지상태의 물체는 계속 정지해 있고, 움직이고 있는 물체는 같은 속도를 유지하며 계속 운동한다. 이 법칙이 항...2025.11.15
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형광 물질의 소광 실험2025.11.181. 형광과 인광 형광은 singlet excited state에서 singlet ground state로 전이될 때 빛을 방출하는 현상이며, 인광은 triplet excited state에서 singlet ground state로 전이될 때 발생한다. Jablonski diagram을 통해 분자의 전자 전이 과정을 설명할 수 있으며, 형광은 10-8~10-4초, 인광은 10-4~10-2초의 지속시간을 가진다. 형광과 인광은 자외선과 가시광선 흡수 시 발생하는 electronic transition을 수반한다. 2. 양자 수득률(Q...2025.11.18
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CdSe 양자점 합성2025.01.131. 양자점 양자점은 양자 현상을 입증하는 훌륭한 자원이다. 양자점을 합성하는 두 가지 새로운 방법이 제시되어 있다. 비교적 낮은 반응 온도에서 진행되는 이러한 반응은 안전하고 학부생 실험실에서 쉽게 수행할 수 있다. 양자점은 밝은 발광, 넓은 들뜸 프로파일, QD의 좁은 방출 스펙트럼 등 눈에 띄는 광학적 특성을 보이는 반도체 나노결정체이다. 이 나노구조들은 영상촬영용 광학 프로브와 같은 응용 프로그램, 대상 태양 전지를 위한 라벨링, 온도 갑지, 감작기와 같이 매우 다양한 방법으로 조사되어 왔다. 2. CdSe 양자점 합성 이 ...2025.01.13
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입자 통계분포함수 (멕스웰볼츠만 분포, 보츠아이슈타인 분포, 페르미디락 분포)2025.01.021. 맥스웰-볼츠만 분포 맥스웰-볼츠만 분포는 모든 무리 계의 온도가 그 계를 구성하는 분자들이나 원자들의 운동에 의해 발생되는 것을 설명합니다. 이 입자들은 각각 다른 속도 범위를 가지고 있으며, 다른 입자들과 충돌하면서 일정하게 변합니다. 이러한 속도들의 맥스웰 분포는 모든 속도 범위에 대해 계의 온도에 대한 함수로 표현이 가능합니다. 기체의 평균/최빈/실효 속도, 온도에 따른 입자의 속력 분포, 온도와 화학반응과의 관계, 분자량에 따른 입자의 속력 분포 등을 설명합니다. 2. 보즈-아인슈타인 분포 보즈-아인슈타인 분포는 임의의...2025.01.02
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광전효과를 이용한 플랑크 상수 측정 실험2025.11.111. 광전효과(Photoelectric Effect) 광전효과는 금속 표면에 빛이 입사될 때 전자가 방출되는 현상입니다. 이는 빛의 입자성을 증명하는 중요한 실험으로, 입사 빛의 강도가 아닌 빛의 진동수에만 의존합니다. 아인슈타인의 광양자설로 설명되며, 임계 진동수 이상의 빛이 입사될 때만 전자가 방출됩니다. 방출된 전자의 최대 운동에너지는 입사 빛의 진동수에 선형적으로 비례합니다. 2. 플랑크 상수(Planck's Constant) 플랑크 상수(h)는 양자역학의 기본 상수로, 에너지와 진동수의 관계를 나타냅니다. 광전효과 실험에서...2025.11.11
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원자에 관한 양자역학2025.01.231. 원자의 개요 원자는 매우 안정적이며 수십억 년 동안 변함없이 존재해왔습니다. 원자는 서로 결합하거나 분해되어 안정한 분자를 이루거나 단단한 고체를 형성합니다. 원자 내 존재하는 최외각 전자의 유출입으로 인해 원자 간 결합과 해리가 빈번히 일어납니다. 2. 이온화 에너지 중성의 원자에서 가장 약하게 속박되어 있는 전자를 떼어내는데 필요한 에너지인 이온화 에너지는 주기율표의 족(수직 열)에 있는 원소의 화학적, 물리적 특성이 비슷하게 나타나는데, 이는 이온화 에너지의 경향성이 비슷하기 때문입니다. 3. 광자의 출입 원자는 양자상태...2025.01.23
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양자역학과 확률밀도함수의 관계 탐색2025.11.121. 파동함수와 확률밀도함수 양자역학에서 파동함수는 양자 시스템의 모든 정보를 캡슐화하는 수학적 구조이다. 파동함수의 제곱을 취하고 정규화함으로써 확률밀도함수를 얻으며, 이는 특정 위치에서 입자를 찾을 가능성을 나타낸다. 확률밀도함수는 공간의 각 점에 확률 값을 할당하여 입자의 위치에 대한 확률분포를 제공한다. 특정 영역에 대한 확률밀도함수를 적분하면 그 영역 내에서 입자를 찾을 확률을 결정할 수 있다. 2. 불확실성 원리와 확률분포 베르너 하이젠베르크의 불확실성 원리는 위치와 운동량 같은 특정 물리적 특성을 동시에 무한한 정확도로...2025.11.12
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나노 반도체입자의 분광학적 성질2025.11.121. 나노 반도체입자 나노 크기의 반도체 입자는 벌크 재료와 다른 독특한 물리적, 화학적 성질을 나타냅니다. 양자 구속 효과에 의해 입자 크기가 작아질수록 에너지 밴드갭이 증가하여 광학적 성질이 변합니다. 이러한 나노 반도체입자는 태양전지, LED, 의료 진단 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 2. 분광학적 성질 분광학은 물질이 빛과 상호작용하는 방식을 연구하는 학문입니다. 나노 반도체입자의 분광학적 성질은 자외선-가시광선 흡수 스펙트럼, 형광 발광, 라만 산란 등을 통해 분석됩니다. 이를 통해 입자의 크기, 구조, 전자...2025.11.12
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양자컴퓨터란?2025.01.161. 양자컴퓨터 발전 배경 현대 사회에서 데이터와 정보의 중요성이 증가함에 따라 대량의 데이터를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있는 고성능 컴퓨팅 기술에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 기존 컴퓨터의 성능이 물리적 한계에 도달함에 따라 새로운 컴퓨팅 패러다임이 필요한 실정이다. 이러한 상황에서 양자컴퓨터는 차세대 컴퓨팅 기술로 주목받고 있다. 2. 양자컴퓨터 구조 기존 컴퓨터는 비트를 사용하여 정보를 처리하지만, 양자컴퓨터는 큐비트를 사용한다. 큐비트는 양자역학의 원리에 따라 0과 1을 동시에 가질 수 있는 중첩 상태와...2025.01.16
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