원자 메모리를 읽어내는 단일광자의 호모다인 해석

전문가 제언

○ 이 리뷰는 프랑스 Paris Sud대학의 E. Bimbard연구그룹이 찬 원자기반 단일 광자 소스가 높은 모드 순도를 가지며 Wigner 함수값이 마이너스 값을 가지며 900㎱의 저장시간을 갖는 양자메모리 기능을 나타내고 시공간적으로 잘 제어된 단일광자를 82%의 재생효율로 방출되는 결과를 보고하였다.

 

○ 이 실험에서 사용한 단일광자 소스는 DLCZ 프로토콜에 기반을 둔 루비듐 원자(87Rb) 무더기이다. 이 원자의 두 라만천이를 이용하여 연속적으로 천이가 일어나게 하면서 단일광자를 저장(write)하고 또 추출(read)할 수 있다. 관측된 단일광자 상태의 밀도행렬과 Wigner 함수로 호모다인 해석으로 진공상태의 직교확률분포를 계산하였다. 계산결과는 모두 호모다인 데이터 해석이 측정값과 잘 일치하였다. 이로써 원자에 광파를 작용하여 광자를 저장하고 또 꺼내는 DLCZ 프로토콜을 확인해 준 것이다.

 

○ 국내에서 광양자 정보처리에 대한 연구는 대학을 중심으로 진행되고 있다. 금년 2월에 개최된 한국광학회 정기총회에서 총 270편의 광학논문이 발표되었지만 양자광학과 양자정보 분야는 10편 미만이었다. 이는 양자정보 연구는 최근의 연구과제이며 이 분야에 대한 인식부족과 연구 환경이 미약한 때문이다. 그러나 양자암호 통신에 대한 시대적 요청에 따라 양자정보 분야 연구 환경도 개선되는 경향이다.

 

○ 부산대 문한섭 교수가 루비듐 원자의 천이를 이용하여 이중공명 광 펌핑효과에 대한 연구를 발표했으며 포항공대 김윤호 교수는 루비듐 앙상블에서 광자발생 연구를 수행하고 있다. 광주과기원의 함병승 교수는 양자결맞음 연구와 디지털 로직에 대한 연구결과를 발표했다. SKT에서는 2014년에 양자암호화 국산장비 개발을 목표로 하고 있다. 미래창조과학부에서는 사이버 공격에 대비하는 “양자암호화 통신” 전략계획을 연초에 선정 발표했다. 양자정보화 통신에 대한 사회적 인식과 연구 환경이 개선되는 방향으로 진전되고 있다.

저자

Erwan Bimbard, Rajiv Boddeda, Nicolas Vitrant, Andrey Grankin, Valentina Parigi et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2014

권(호)

112(3)

잡지명

Physical Review Letters

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

0336011~0336015

분석자

윤*중

분석물

• 원자 메모리를 읽어내는 단일광자의 호모다인 해석.pdf [329,776 byte]

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