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후난사범대, 단방향 양자 포논레이저 기술 방안 제안
  • 등록일2018.12.19
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최근, 후난(湖南)사범대학 물리·전자학원 교수 징후이(景輝)는 신호의 고충실도 방향성 증폭을 구현함과 아울러 역방향 소음이 칩 기능에 대한 간섭 또는 손상을 뚜렷하게 억제시킬 수 있는 단방향 양자 포논레이저 기술을 제안하였다. 해당 기술 방안은 재료의 비선형성에 의존하지 않을 뿐만 아니라 집적어레이회로에서의 이용에 간편하다. 또한 단방향 포논레이저 기술 파악으로 양자 컴퓨팅, 단방향통신, 스텔스 탐측, 열류 통제 등 실제 응용에 통합화 방법을 제공하였다. 해당 연구성과는 "피지컬리뷰·응용"에 편집자 추천 문장으로 선정됨과 아울러 웹사이트 홈페이지 윗부분에 온라인으로 게재되었다.
양자 칩의 초전도 비트와 결합된 포논 공진기는 광전기 신호 연결 전환 및 양자 논리 조작을 수행하는 핵심 소자이다. 해당 코히렌트 포논 소자는 양자정보, 나노역학 및 열전소재, 초민감성 센서 및 비파괴검사와 지질탐사 등 많은 분야에서 광범위한 응용 가치를 가지고 있다. 그러나 해당 핵심 부품은 제작 과정에서 신호 품질 및 컴퓨팅 정밀도가 환경 소음의 간섭을 쉽게 받으며 더 나아가 파괴되는 등 기술 어려움을 겪고 있다.
본 연구는 회전 캐비티의 상대론 광학 효과를 이용하여 음파의 단방향 증폭 및 전송을 구현할 수 있다고 제안하였다. 우선 광학적 복사압을 이용하여 커플링 캐비티 파라미터를 교묘하게 설계하여 포논 코히렌트 증폭 즉 포논레이저를 구현하였다. 다음으로 시계방향 및 시계반대방향 캐비티 회전 방향 광(Light)의 주파수 및 복사압은 차이가 존재한다는 상대론 사냑효과를 이용하여 그중 1개 방향에 생성되는 포논 코히렌트를 증폭시킴과 아울러 시계반대방향의 포논 여기를 완전히 억제시켰다. 최종적으로 신호 고충실도 방향성 증폭을 구현함과 아울러 시계반대방향 소음이 칩 기능에 대한 간섭을 뚜렷하게 억제시킬 수 있는 새로운 단방향 포논 코히렌트 증폭 기술을 구현하였다.

정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2018-12/17/content_410575.htm?div=-1