나노기술 및 정책 정보

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● 한국과학기술연구원(KIST) 임향택 박사 연구팀은 실시간으로 변화하는 여러 개의 물리량을 고전적인 한계를 뛰어넘는 정밀도로 측정하는 양자센서를 구현

● 연구팀은 실시간으로 변화하는 여러 개의 물리량을 정밀하게 측정할 수 있는 양자 상태인 '다중모드 N00N' 상태를 구현

● N00N 상태는 두 개의 광 경로 a, b에 대해 N개의 광자가 진행할 때, N개의 모든 광자가 a로 진행하는 상태와, N개의 모든 광자가 b로 진행하는 상태가 동시에 존재하는 얽힘 상태며, 다중모드 N00N 상태는 N00N 상태가 확장된 상태로, 가장 정밀도가 높은 것으로 알려져 있지만, 구현에 한계점 존재

● 연구팀은 2개의 광자가 4개의 경로로 동시에 진행하는 얽힘 상태인 다중모드 N00N 상태를 실험적으로 구현했고, 빛의 간섭 현상을 이용해 변위를 측정하는 광학계인 간섭계에 적용한 결과, 간섭계가 가지는 여러 위상 변화량을 고전적 한계를 뛰어넘는 높은 정밀도로 동시에 측정

● 해당 연구로 개발된 기술인 '다중모드 N00N' 상태는 양자 이미징, 양자 센서 네트워크 등의 기반 기술로 활용돼 양자센싱 분야 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대 

※ Nature Communications 게재

※ 과학기술정보통신부(KIST주요사업), 한국연구재단(양자컴퓨팅기술개발사업, 기초연구사업 우수신진연구), 정보통신기획평가원(양자암호통신집적화 및 전송기술 고도화 사업) 지원