인류는 이미 양자의 시대에 진입했다고 볼 수 있을 정도로 학계와 대중 모두 양자과학기술에 전례 없는 관심을 보내고 있다. 기존 기술로는 구현이 불가능한 초고속·고효율 소재 및 소자 개발을 목표로, 전 세계에서 양자 연산·양자 통신·양자 센싱 등에 대한 연구와 투자가 활발하게 이루어지고 있다. 양자물질은 양자과학기술의 발전에 핵심적인 역할을 할 수 있다. 이는 양자물질이 양자 요동과 강한 전자 상호 작용, 위상 특성, 기본 자유도들 사이의 상호 작용으로 인해 거시적 양자 현상을 보일 수 있고, 외부 자극에 대해 민감하게 반응하는 특성으로 인해 원하는 물성과 기능성을 구현하는 길을 열어 줄 수 있기 때문이다. 압력, 스트레인, 자기장 등을 활용한 양자물질 극한 제어 연구는 기존의 개념을 뛰어넘는 새로운 양자상과 기능을 실현시키기 위한 중요한 연구 방향으로 응집물질물리학의 핵심 화두로 자리매김하고 있다.

본 특집호에 양자물질 극한 제어 연구에 대한 네 편의 소개글을 실었다. 첫 번째 글에서는 양자물질의 특성을 소개하고, 최근 많은 관심을 받고 있는 금속성 카고메 물질에 대한 압력 제어 연구 결과들을 논의하였다. 두 번째 글에서는 극한 고압·고온 상태에서 물성 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 동적 압축 기법을 소개함과 동시에, 정적 압력 환경에서 보고된 대표적 초전도체 연구 결과를 종합적으로 서술하였다. 세 번째 글에서는 단축 스트레인의 개념을 소개하고 이를 활용한 다양한 양자물질 제어 연구 결과를 소개하였다. 네 번째 글에서는 위상 초전도체에 대한 이론적 배경과 실험적 접근에 대한 연구 결과를 소개하고, 이를 활용한 양자 컴퓨팅의 가능성에 대해 논의하였다.

바쁜 중에도 성심성의껏 집필에 임해 주신 모든 저자분들께 깊은 감사의 말씀을 드린다. 미흡한 부분이 있겠지만 본 특집호가 양자물질 극한 제어 연구에 대한 학계와 산업계의 관심과 협력을 한층 더 확장시키는 계기가 되기를 희망한다.

[객원 책임편집위원 한양대학교 물리학과 교수 문순재 (soonjmoon@hanyang.ac.kr)]