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광저장 시간 1시간으로 향상
  • 등록일2021.04.27
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중국과학기술대학교 Guo Guangcan(郭光燦) 원사 연구팀의 Li Chuanfeng(李傳鋒), Zhou Zongquan(周宗權) 등은 광저장 시간을 1시간으로 늘려 2013년에 독일 연구팀이 달성한 광저장 1분의 세계기록을 경신함으로써 양자 USB 메모리 달성을 위한 중요한 한걸음을 내디뎠다. 해당 연구 성과는 국제학술지 "Nature-Communication"에 게재되었다.

연구팀은 2015년에 광학라만 헤테로다인 검출 핵자기 공명분광기를 자체 개발하여 희토류 이온 도핑 결정체의 에너지급 구조 분석에 사용했다. 해당 기기를 이용하여 유로퓸이 도핑된 이트륨규산염 결정체의 광학천이에 대한 완전한 해밀토니안을 정확하게 묘사했다. 아울러 1차 제만효과 제로(ZEFOZ) 자기장하의 에너지 레벨 구조를 이론적으로 예측했다.

최근, 연구팀은 이론적 예측과 결합하여 최초로 ZEFOZ 자기장하에서 유로퓸이 도핑된 이트륨규산염 결정체의 완전한 에너지 레벨 구조를 실험으로 측정하였으며 또한 원자 주파수 빗(AFC) 양자 저장 솔루션 및 ZEFOZ 기술과 결합하여 광신호의 장수명 저장을 성공적으로 달성했다.

실험에서 광신호는 먼저 AFC에 의해 흡수되어 유로퓸이온 앙상블의 광 여기가 된 다음, 스핀 여기로 전이되며, 일련의 스핀 보호 펄스 조작 후에 최종적으로 광신호로 읽혀진다. 총 저장 시간은 1시간에 달하고, 광 위상 저장 충실도는 96.4±2.5%에 달한다.

양자 USB 메모리는 글로벌 위성 양자 통신, 초장기선 간섭 천문관측 시스템 등 분야에서 광범위한 응용 전망이 있다. 해당 연구 성과는 광저장 시간을 분급에서 시간급으로 향상시키고 양자 USB 메모리의 광저장 수명 지표에 대한 기본 요구사항을 충족한다. 연구팀은 광저장 효율과 신호대 잡음비를 최적화하여 USB 메모리를 달성함으로써 전형적 운송도구를 이용하여 양자 정보 전송을 달성하고 새로운 양자 채널을 구축할 계획이다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/4/456600.shtm