| 중국과기대 세계 최고품질의 확정성 양자점 단일광자원 실현 | ||
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중국과학기술대학 마이크로척도물질과학 국가실험실의 판지엔웨이(潘建偉), 루자오양(陸朝陽) 등은 국제적으로 처음으로 양자점(Quantum dots) 펄스공명형광 기반의 확정성 고품질의 단일 광자원을 얻었다고 밝혔다. 이 연구논문은 2013년 2월 4일자 “네이처-나노테크(Nature Nano-tech)”에 장편으로 발표되었다. 이는 중국이 양자점 광학 양자제어분야에서 “네이처”지에 발표한 첫 번째 논문으로 의미가 있다. 양자점은 분자빔 애피텍셜방법(epitaxy)으로 제조한 나노결정체로서 “인조원자”라고도 불리며, 양자암호통신과 광학양자 계산에 필요한 이상적인 단일광자원이다. 이에 앞서 캘리포니아대학, 캠브리지대학과 스텐포드대학 등 연구진은 비공명 여기방식으로 양자점을 발생시켜 단일광자원을 얻었다. 하지만 단일광자발사시간이 고정되지 않고, 여기상태 결어긋남(Exciton decoherence)으로 인해 광양자 품질 저하가 불가피하며 광양자 동일성(identity)은 70% 수준에 그쳐 양자정보처리 분야로의 확장응용이 불가능했다. 실용적인 광양자정보기술을 발전시키기 위해서는 확정성 고품질 단일광양자원을 얻는 것이 관건이다. 이러한 배경에서 판지엔웨이, 루자오양 등은 국제적으로 처음으로 새로운 양자점 펄스 공진광학레이저, 다중 여파기술을 발전시켰고 결어긋남(decoherence) 효과를 뚜렷이 제거하여 단일광자원의 확정성과 고품질이라는 2개 기본문제를 해결하였다. 실험을 통해 발생한 단일광양자원의 신호대 잡음비는 300:1이상, 2차 상관 함수(the second order correlation function)는 1.5%미만, 광양자 동일성은 97%이상인 것으로 나타났다. 이러한 기술지표는 중국이 해당 분야의 연구에서 세계 선진국 수준에 도달했음을 의미하며 광학 양자계산과 스핀 기반의 고체 양자 네트워크를 실현하는데 결정적 기반을 다졌다. 정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201302/t20130218_3763539.shtml |
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