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고충실도 고체상태 양자 저장 잡음99.85% 이하
  • 등록일2021.07.24
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중국과학기술대학 Guo Guangchan(郭光燦) 원사가 이끄는 연구팀은 “무잡음 포톤에코(photon echo)”를 제안하고 또한 실험적으로 구현했다. 또한 배경잡음을 1광자에서 0.0015광자로 낮춤과 아울러 최초로 단일 광자의 포톤에코를 관측했고 또한 고충실도의 고체상태 양자 저장을 달성했다. 해당 성과는 2021년 7월 19일 “Nature Communications”에 게재됐다(https://doi.org/10.1038/s41467-021-24679-4).

연구팀이 제안한 “무잡음 포톤에코” 방안은 주파수가 서로 다른 제어펄스(controlling pulse) 및 두 번의 재집합 과정을 창조적으로 결합시켰고 스펙트럼 필터링을 통해 자연방출 잡음을 엄격히 제거했다. 연구팀은 유로퓸(europium)이 도핑된 이트륨 실리케이트(yttrium silicate) 결정체(양자 U 디스크의 작업매질) 중에서 “무잡음 포톤에코” 방안을 구현했는데 실측 배경잡음은 0.0015광자로 기존의 포톤에코 실험 잡음에 비해 99.85% 낮았고 단일 광자 신호 입사 조건에서 에코 신호대잡음비는 42.5에 달했으며 광양자비트 저장 충실도는 95.2%에 달했다.

독창적인 해당 방안은 고효율, 고충실도 및 구현이 쉬운 등 특성을 보유하는데 이는 양자 U 디스크 응용에 있어 뚜렷한 비교우위를 가진다. 해당 신기술은 기타 학문 분야 관련 신호 추출 등 면에서 새로운 응용을 창출할 전망이다.

정보출처 : https://www.cas.cn/cm/202107/t20210721_4799325.shtml