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동위체 실리콘원자 제어를 위한 심자외 코히어런트 광원의 개발

전문가 제언: ○ 양자컴퓨터(quantum computer)는 1998년 오스트레일리아의 Bruce E. Kane에 의하여 제안되었다. 기존의 컴퓨터의 처리정보가 비트(bit)로 코드화 되어 있는데 반하여, 양자컴퓨터의 처리정보는 원자핵의 스핀(spin)상태와 같은 양자상태로 코드화 되어 있어서 원리적으로 디지털 컴퓨터가 해결할 수 없는 문제를 극적으로 빠른 시간 내에 해결할 수 있을 것이다. 이러한 관점의 참고문헌으로 Kane의 글이 있다.〔 B. E. Kane, "A silicon-based nuclear spin quantum computer", Nature, 393, 1998, pp.133~137〕

○ 이 글의 저자, Hiroshi Kumagai 등은 실리콘 원자의 레이저 냉각에 필요한 실용적인 "전고체(全固體) 심자외 코히어런트 광원"을 세계 최초로 개발하였다. 이 사실은 우리에게 원자광학 소자기술 개발과 관련하여 시사하는 바가 대단히 크다. 따라서 코히어런트 광원의 이용과 관련하여, 보건물리 차원에서 연속파 레이저의 등급을 분류하고자 한다.
– ① (1) I급 레이저: 연속파 출력 P≈0.4μW, 경고표시 불필요, 예) 스캐너, 콤팩트디스크. CD ROM 등의 내부에 장착된 레이저 등.
– ② II급 레이저: 연속파 출력 P<1mW, 눈에 직접 장시간 노출될 경우, 위험하므로 주의 요망, 예) I급 레이저의 실례와 레이저 포인터 등.
– ③ IIIa급 레이저: 광출력 P=1~5mW, 눈에 직접 노출될 경우, 매우 위험(레이저 빔이 집속될 경우, 주의 요망), 예) II급 레이저의 실례.
– ④ IIIb급 레이저: 광출력 P=5~500mW, 펄스동작으로 10J/cm2의 출력,보호안경 필요, 반사광에 대한 노출에 주의 요망, 예) 레이저 쇼 등.
– ⑤ IV급 레이저: 광출력 P≥500mW, 눈과 피부노출 모두 위험, 보호안경 필수, 반사광에 대한 노출에 더욱 주의 요망, 예) 수술용 레이저, 용접용 레이저, Cutting용 레이저 등의 고출력 레이저.

○ 실리콘 원자의 제어를 위한 심자외(deep UV) 코히어런트 광원의 개발․응용은 실리콘 원자의 레이저 냉각을 이용한 새로운 첨단공정기술 개발에 연계될 수 있다. 따라서 중․장기적으로 최첨단 광양자원(光量子源)의 개발 연구가 국가과학기술정책에 반영되어야 한다.

저자: KUMAGAI, Hiroshi
자료유형: 학술정보