양자 물리의 시작이 독일물리연구소(PTR; PTB의 전신)의 흑체 복사 광도 실험에 대한 플랑크의 연구에서 비롯하였듯 물리량의 정밀 측정은 양자 물리의 발전과 역사를 같이 해왔다. 최근 양자 물리 연구는 미시세계를 이해하고 설명하는 것에서 더 나아가 결맞음(coherence), 겹침(superposition), 얽힘(entanglement) 등의 양자 현상을 정보 처리와 정밀 계측 등 현실 세계의 문제를 해결하는 데 응용하는 방향으로 발전하고 있다. 첨단 정밀 측정 기술을 요구하는 물리 표준 분야에서는 원자의 양자화된 전이 주파수를 이용한 원자 시계를 필두로, 조셉슨 현상과 양자홀 효과 등 양자화된 전기 현상의 연구가 발전을 거듭하여 자연상수에 기반한 2019년 SI 재정의가 가능하게 되었다.

이번 호에서는 양자 현상에 기반한 물리 측정 표준을 주제로 광주파수 원자시계, 양자 전기표준과 플랑크 상수 기반 질량 표준, 광자계수 기반 광도 표준 연구 및 비고전적 양자 상태를 활용한 양자 계측학에 관한 4개의 소개글을 실었다. 양자화된 물리량의 안정성에 기반한 물리 표준은 근본적 물리 법칙이 정의하는 양을 기반으로 한다는 점에서 특정 인공물에 대한 의존없이 누구에게나 공평하게 열려있는 불변의 기준이라는 대원칙에 부합하는 표준 체계를 제공한다. 더 나아가 양자 물리계에 존재하는 얽힘과 같은 비 고전적 현상은 고전적 한계를 넘어선 측정 정밀도의 향상을 가능케 한다. 흑체 복사에 대한 정밀 측정이 양자 물리의 발견을 이끌었듯 이러한 양자 물리 기반 측정 표준과 정밀 측정 기법 개발은 새로운 물리 현상의 발견과 이해에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

이번 특집호의 편집을 마무리하며 바쁜 연구 일정에도 불구하고 기꺼이 훌륭한 원고를 준비해주신 한국표준과학연구원 허명선, 유대혁, 이원규, 이재훈, 이동훈, 홍기석, 김문석, 채동훈, 이광철 박사님과 공주대학교 석효준 교수님께 깊은 감사를 드린다.

[책임편집위원 한국표준과학연구원 책임연구원 서준호 (junho.suh@kriss.re.kr)]