| 중국과기대학, 서로 다른 색상의 독립된 광자간 양자얽힘 실현 | ||
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 - 양자네트워크 고도화에 응용될 전망- 3월 21일 중국과기대학의 판젠웨이(潘建伟) 원사가 이끄는 연구팀은 세계 최초로 서로 다른 색상의 독립된 광자간의 양자얽힘을 실현하여 양자네트워크에서 어떻게 하면 서로 다른 주파 말단간의 읽힘을 연결시킬 것인가는 난제를 해결하였다고 밝혔다. 이 연구성과는 논문편집추천의 형태로 최신호 「Physical review letters」에 발표되었고 미국 물리학회 「The physical view」에 의해서도 특별 보고되었다. 양자얽힘은 양자정보과학 중요한 자원이다. 다양한 방법으로 광자얽힘을 실현할 수 있으나 이러한 방법은 양자간의 양자얽힘을 국부적으로 실현 가능하다. 하지만 양자네트워크 등의 응용에서는 서로 다른 광원의 독립된 광자얽힘 현상을 유발하며 나아가서 많은 말단간의 얽힘 연결을 실현해야 한다. 현재 이광자 간섭(Two-photon interference)은 독립된 광자간 양자얽힘을 실현하는 가장 주요한 방법으로 알려져 있다. 하지만 이광자 간섭은 입사되는 광자에 대한 요구가 매우 엄격한데, 즉 2개의 광자가 같은 색상을 나타낼 때(동일 주파수)만 이광자 간섭을 통해 양자얽힘 현상이 일어난다. 하지만 양자네트워크의 경우 서로 다른 말단에서 발사되는 단일 광자가 서로 다른 색상을 나타내는 원인이 다양하며, 비록 주파수가 일치한 단일광자라 할지라도 플랫폼의 고속 운동으로 주파수 이동을 유발할 수 있다. 따라서 어떻게 하면 서로 다른 주파수의 독립된 광자간의 양자얽힘을 구축하는가는 양자네트워크의 고도화에 있어서 시급히 해결해야 하는 급선무가 되었다. 판젠웨이 연구팀은 연구과정에서 최초로 시간 분해능 측정(Time-resolved measurements)과 능동적 상위 피드백(Active phase feedback)과 상호 결합하는 방법으로 다양한 주파수 광자간의 양자 얽힘을 실현하였다. 연구팀은 또 최근에 발전시킨 협대역 양자 광원 플랫폼(Narrowband quantum light source platform)을 이용해 해당 이론을 실험으로 구현시켰고 주파수 차이가 80MHz되는 2개의 독립된 광자의 얽힘상태를 구현하는데 성공하였는데, 해당 주파수 차이는 2개의 입사되는 광자의 주파수 폭의 16배 이상이다. 이러한 연구성과는 미래 양자네트워크 고도화에 응용될 전망이며, 서로 다른 양자점간, NV 색중심(colour center)간 그리고 물리체계간의 다양한 점프 주파수로 인해 얽힘 연결이 어려운 문제점을 해결할 것으로 전망된다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2014-03/24/content_253253.htm?div=-1 |
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