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세계에서 가장 우수한 단일광자원 구현
  • 등록일2016.02.03
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최근, 중국과기대 판젠웨이(潘建伟)/루자오양(陆朝阳) 연구팀은 종합성능이 가장 우수한 반도체 양자점 기반의 고효율·고재현성 단일광자원을 세계 최초로 구현하였고 연구성과는 국제권위학술지인 “Physical Review Letters”와 “Nature”에 소개되었다. 이는 고체 상태 시스템에 기반하는 대규모 광자 얽힘과 양자정보기술 구현에 과학적 토대를 마련하였다.

단일광자원의 양자점 연구는 국제 고체 양자광학 분야의 주요 현안과제이다. ‘인공 원자(artificial atom)’로 불리는 양자점은 이론적 측면에서 양자정보기술 구현에 이상적인 단일광자원을 제공할 수 있다.

2013년, 연구팀은 최초로 양자점의 펄스 공명 여기를 창조적으로 이용하여 그 당시 세계에서 재현성이 가장 좋은 단일광자원을 얻었지만 형광추출 효율은 낮았다. 이에 비추어 실험방법 개선을 통해 고형광 수집 효율을 달성하였다. 실험에서 단일광자원 추출 효율은 66%에 도달하였고 단일광자성은 99.1%, 동일한 재현성은 98.6%를 초과하여 현재 종합성능이 세계 으뜸인 단일광자원이 되었다.

실험에서 획득한 양자점 단일광자원의 밝기는 세계에서 제일 좋은 매개하향변환 (parametric down-conversion) 기반의 트리거방식 단일광자에 비해 10배 향상되었다. 향후 대규모 광자 얽힘에 응용할 수 있을 뿐만 아니라 다광자 얽힘과 간섭계측학의 발전을 촉진할 것으로 전망된다.

정보출처 : http://scitech.people.com.cn/n1/2016/0127/c1007-28087338.html